Accumulo di energia nella sabbia, l’energy storage conveniente

Il NREL sta ultimando il prototipo di test di una nuova tecnologia di stoccaggio che utilizza la sabbia silicea

accumulo di energia nella sabbia
via depositphotos.com

Accumulo di energia nella sabbia, come funziona?

(Rinnovabili.it) – Quando si parla di accumulo di energia di breve durata, le batterie agli ioni di litio sono considerate la scelta ottimale. Tuttavia la tecnologia può offrire solo una risposta parziale all’esigenza di stoccaggio energetico. “I nostri edifici, le aziende, le industrie e la rete – scrive National Renewable Energy Laboratory (NREL) – hanno bisogno di più storage, a costi inferiori, per durate più lunghe e con capacità maggiori di quelle che le batterie possono fornire”. 

Per affrontare questa sfida i ricercatori del NREL hanno studiato e messo a punto una nuova tecnologia stoccaggio, che promette di essere affidabile, conveniente e installabile praticamente ovunque. Il segreto? Impiega sabbia salicea o sabbia industriale, materiale inerte costituito da biossido di silicio (SiO2).

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Il progetto Enduring (letteralmente “duraturo”) del NREL sta oggi ultimando il prototipo di test ma offre già dei primi dati interessanti. L’idea è di utilizzare l’elettricità proveniente da impianti eolici e fotovoltaici per riscaldare la sabbia. Le particelle di silice verrebbero fatte passare attraverso una serie di elementi resistivi elettrici per portarle ad una temperatura di 1.200°C. Un po’ come, spiega il Laboratorio, versare della sabbia in un tostapane. 

accumulo di energia
Credits: NREL

Le particelle riscaldate passerebbero quindi per gravità in silos di cemento coibentati per l’accumulo di energia termica. Il sistema di base è progettato per una capacità di ben 26 GWh termici. Ma grazie al design modulare, il valore può essere aumentato o diminuito con relativa facilità. All’aumento della domanda elettrica, la silice calda raggiungerebbe, sempre per gravità, uno scambiatore di calore, riscaldando e pressurizzando un gas che a sa volta azionerebbe turbine e  generatori per produrre nuovamente elettricità. O in alternativa si potrebbe impiegare direttamente il calore per soddisfare esigenze termiche.

Il progetto è ancora tutto all’inizio, ma per gli scienziati l’accumulo di energia nella sabbia offre diversi vantaggi rispetto ad altre tecnologie di energy storage. Primo fra tutti, il materiale chiave: la sabbia silicea è abbondante, stabile e poco costosa (30‒50 dollari/ton). E ha un impatto ecologico limitato sia durante l’estrazione che a fine vita. In confronto alla tecnologia a ioni di litio, l’accumulo nella sabbia offre una densità energetica minore, ma potrebbe grantire un sistema di stoccaggio a lunga durata e molto economico ($ 2 ~ $ 4 per kWh). 

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1 commento

  1. Mi lascia perplesso. Il bilancio energetico non mi pare proprio ottimale: convertire energia elettrica in calore per poi riportare ad elettricità mi sa di una perdita di almeno il 60% dell’energia. Allora non sarebbe meglio il solare termodinamico di Rubbia? Forse appetibile per il basso costo degli impianti.

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