Energy Dome: continuità per le fonti rinnovabili

In Sardegna è in fase di realizzazione un sistema di accumulo dell’energia di lunga durata e su larga scala basato su CO2, il progetto Energy Dome. L’energia solare ed eolica prodotta in eccesso potrà essere accumulata impiegando tecnologie disponibili, economiche e sostenibili.

Dalla rivista:
Automazione e Strumentazione

 

Per molto tempo, una tecnologia che permettesse di accumulare energia elettrica su larga scala, cioè con la possibilità di gestire parti consistenti dell’energia prodotta da un impianto in una giornata, è stata poco più di un sogno a occhi aperti. Ma oggi, spinti anche dalla necessità di dare continuità alle fonti rinnovabili, esistono soluzioni fattibili sia da un punto di vista tecnologico, sia da uno economico. Questo è in caso del progetto Energy Dome, che ha sede in Italia e che offre una tecnologia già disponibile per creare grandi sistemi di accumulo dell’energia, che potrebbero essere adottati rapidamente e su scala globale.

Il progetto Energy Dome prevede l’utilizzo di un’innovativa tecnologia di stoccaggio dell’energia a lunga durata, con un sistema di accumulo basato sull’anidride carbonica. L’impianto, in fase di realizzazione in Barbagia, vicino a Ottana (Nuoro), dovrebbe essere prossimo al collaudo e sarà in grado di operare su una scala che dimostrerà la fattibilità commerciale dell’impiego di questa tecnologia, che infatti viene già presa in considerazione anche da altri Paesi europei ed è realizzata con fondi UE.

I sistemi di stoccaggio dell’energia basati su CO2 utilizzano componenti industriali collaudati e disponibili, quelli tipici dell’automazione di processo

Automazione di processo

Tra gli aspetti più interessanti delle grandi batterie a CO₂, c’è il fatto che si basano interamente su componenti industriali ampiamente collaudati e disponibili, quelli tipici dell’automazione di processo, con catene di approvvigionamento consolidate e materie prime ampiamente disponibili. Le caratteristiche principali della batteria a CO₂ includono l’elevata efficienza di carica e scarica, che è del 75%, e l’assenza di degrado delle prestazioni nel tempo, per una durata realistica di oltre 30 anni.

Da un punto di vista finanziario, si è stimato che attualmente il costo di un impianto di questo tipo potrebbe essere circa la metà di quello di una corrispondente installazione di batterie agli ioni di litio; senza contare che presto la tecnologia al litio potrebbe affrontare le conseguenze di una scarsità di materia prima dovuta alla grande richiesta del settore automobilistico.

È chiaro che la batteria a CO₂ potrebbe assumere un ruolo chiave nell’ambito della transizione verso un sistema energetico a zero emissioni nette. Infatti, il nuovo sistema di accumulo a lunga durata di Energy Dome sarà utilizzato per immagazzinare energia rinnovabile, eolica e solare, quando sarà prodotta in eccesso, così da rendere queste fonti disponibili con continuità lungo tutto l’arco della giornata, anche di notte o quando il vento non raggiunge una velocità sufficiente.

L’infrastruttura più voluminosa di una batteria a CO2 è sostanzialmente quella di un gasometro

Struttura e tecnologia

La batteria ad anidride carbonica è un sistema di accumulo di energia di lunga durata e su larga scala basato su un processo termodinamico, che immagazzina energia in modo efficiente manipolando l’anidride carbonica in diverse fasi, quella liquida e quella gassosa, in un ciclo termodinamico chiuso. Nella fase di carica, questo grande sistema di accumulo attinge anidride carbonica da un gasometro, un grande serbatoio (‘dome’ o pallone) dove la CO₂ è immagazzinata come gas a bassa pressione, comprimendola e ottenendo una notevole riduzione del volume e una trasformazione in fase liquida. A questo punto, l’energia è accumulata in una forma fisica molto stabile, con l’anidride carbonica liquida che può essere mantenuta in bombole per molto tempo, ma pronta a restituire energia venendo rigassificata e tornando al volume originale. Infatti, nella fase di scarica, cioè quando la batteria svolge il suo servizio di alimentare il carico, l’anidride carbonica viene riconvertita in gas e utilizzata per azionare una turbina, rilasciando l’energia nella rete in un sistema a circuito chiuso e a emissioni zero.

L’impianto dimostrativo costruito in Sardegna sarà in grado di immagazzinare 4 MWh di energia e 2,5 MW di potenza. Anche all’estero, soprattutto in Gran Bretagna, si parla già di realizzare impianti in grado di accumulare 200 MWh di energia e gestire potenze nell’ordine dei 20 MW.

Jacopo Di Blasio

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