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.
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.