Stoccare le energie rinnovabili, i vantaggi delle batterie di flusso

    Con l’aumento della penetrazione delle energie rinnovabili nei sistemi elettrici, le tecnologie d’accumulo sono divenute un elemento essenziale per garantire flessibilità e sicurezza della rete. Accanto a opzioni tecnologiche collaudate come le classiche centrali idroelettriche a pompaggio o le batterie al litio, c’è chi sta portando avanti innovazioni alternative. È il caso del […]

Stoccare le energie rinnovabili

 

 

Con l’aumento della penetrazione delle energie rinnovabili nei sistemi elettrici, le tecnologie d’accumulo sono divenute un elemento essenziale per garantire flessibilità e sicurezza della rete. Accanto a opzioni tecnologiche collaudate come le classiche centrali idroelettriche a pompaggio o le batterie al litio, c’è chi sta portando avanti innovazioni alternative. È il caso del Centro Ricerche Eni per le Energie Rinnovabile e l’Ambiente di Novara, nei cui laboratori si sta realizzando la prossima generazione dei sistemi di storage per stoccare energie rinnovabili.

 

La tecnologia in questione è quella delle batterie di flusso, dispositivi d’accumulo ricaricabili costituiti da due serbatoi contenti gli elettroliti e una cella elettrochimica. Il particolare design richiede che gli elettroliti vengano fatti fluire sugli elettrodi all’interno della cella, dove sono separati da una membrana che permette il passaggio solo dei protoni. Questa tecnologia presenta dei vantaggi innegabili, a cominciare dalla capacità di offrire un ciclo di vita molto più lungo dei concorrenti e tempi di risposta rapida.

 

Non solo. La caratteristica principale di questa tecnologia è l’indipendenza tra l’energia accumulata e la potenza erogata: la prima dipende, infatti, dal volume e dalla concentrazione di elettroliti contenuti nei serbatoi, mentre la seconda è funzione esclusivamente della superficie della membrana attraverso cui avviene lo scambio ionico e del sistema di conversione della potenza. In tal modo, il design riduce notevolmente i problemi di sicurezza riscontrati nelle batterie al litio concedendo una certa flessibilità al layout ed evitando il fenomeno dell’autoscarica. Inquadrate in un progetto di sviluppo fotovoltaico o eolico, potrebbero garantire una fornitura di energia pulita affidabile e costante. In questi anni, a livello mondiale sono stati sperimentati nuovi materiali attivi low cost, architetture semplificate e persino costruiti i primi impianti prototipali, ma la ricerca è ancora solo all’inizio. In questo contesto, il Centro Ricerche Eni per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente ha realizzato alcuni prototipi basati su diverse coppie elettrolitiche, raggiungendo elevate efficienze. Uno dei progetti del centro prevede di mettere a punto un sistema d’accumulo basato sulle batterie di flusso e realizzato in situ, da integrare direttamente a un impianto fotovoltaico. Una soluzione che si presta sia per applicazioni in rete che per impianti in modalità off-grid.

 

In collaborazione con Eni

4 Commenti

  1. Dalla descrizione sembrerebbero essere batterie vanadio redox, sarebbe interessante conoscerne gli ultimi sviluppi (io sono fermo ai 25-30 Wh/kg, con costi di circa 5000 €/kWh e una durata di circa 50 anni), ma credo si trattasse di batterie non ancora avviate alla produzione di massa che credo possa essere molto sensibile alla ingegnerizzazione generale del sistema. Potrebbe essere molto interessante conoscere le attuali generazioni di queste batterie e vedere se sono compatibili agli attuali sistemi di accumulo nei quali le batterie cominciano standardizzarsi attorno a tensioni di 48 Vcc (SMA) e capire se possono essere strutturate in maniera flessibile (come ubicazione dei componenti e spazi necessari).

  2. Nel mondo ci sono già molti sistemi di batterie a flusso prodotti industrialmente, e non più solo prototipi. Anche a Milano se ne può vedere uno. Mi risulta che sia in costruzione un sistema di accumulo da molte centinaia di MWh nella regione di Dalian in Cina.

  3. Avevo pensato ad una soluzione di questo genere anni orsono per alimentare autoveicoli elettrici. Due serbatoi contenenti gli elettroliti e una cella di conversione chimica-elettrica nella quale vengono combinati. Niente più ricarica di accumulatori, solo rifornimento di elettroliti saturi e scarico di quelli esausti. Spero ci si arrivi presto.

  4. È da oltre 30 anni che esistono le batterie di flusso.
    Googola “redox vanadio”.
    Il problema è la densità energetica, incompatibile, ad oggi, con le applicazioni automotive

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