Batterie efficienti per colmà a distanza trà l’offerta d’energia è a dumanda
L'analisi approfondita di Luca Longo
Pruduce energia da u sole , da e maree, da u ventu o ancu da i rifiuti agriculi hè bellu è assai verde, ma chì si passa quandu hè notte, ùn ci hè marea, u ventu ùn soffia o ùn hè micca stagione di cugliera?
Un altru prublema: sicuramente, a forma più utile di energia chì avemu hè l'electricità: a pudemu aduprà per spustà, illuminà, scaldà, cucinà è azziunà tutti i dispositivi elettrichi o elettronichi chì ci circondanu. Ma l'elettricità ùn hè micca prontamente dispunibile in natura: duvemu pruduce apposta da altre forme d'energia. Inoltre, se quandu l'avemu generatu ùn truvemu micca un modu per aduprà subitu, a perdemu per sempre.
Postu chì ùn pudemu micca stà in u bughju – ancu menu pudemu permette di stà dece minuti senza aghjurnà i nostri profili suciali – avemu bisognu di truvà un modu per avè energia ghjustu quandu ne avemu bisognu. Per questa ragione, tutte e piante per a produzzione di energie rinnovabili chì esistenu oghje sò cunnesse à un sistema di stoccaggio o à una rete elettrica. Quandu u sole splende o u ventu soffia, e piante isolate raccolgenu energia chì ùn hè micca usata in quellu mumentu è a conservanu per quandu hè necessariu.
E piante cunnesse à a rete elettrica, invece, sò limitate à trasmette l'energia in eccessu à a rete stessa (ci serà ancu qualcunu in qualchì locu chì ne averà bisognu) è poi andate à piglialu da quà quandu hè necessariu da noi.
Quelli chì gestenu e rete (spessu quant'è i paesi o i cuntinenti) facenu listessa cosa. Di solitu l'energia elettrica in eccessu hè immagazzinata cum'è energia idraulica: u currente chì avanza hè adupratu per piglià l'acqua da u mare o qualchì lagu di bassa altitudine è pompalla in un lagu di grande altitudine. Quandu l'energia hè necessaria, tuttavia, l'acqua hè ripurtata scendendu in una penna in una turbina chì genera nova elettricità. Se ci hè un piccu in a dumanda di energia è ùn ci hè manera di truvalla in a reta, allora hè cumprata da l'esternu o, in u peghju casu, e piante termoelettriche chì brusgianu combustibili fossili per pruduce energia sò messe in opera.
Per questa ragione, esse capace di accumulà è cunservà l'elettricità serve per migliurà l'efficienza in l'usu di risorse rinnovabili è fossili, per equilibrà a discontinuità di e fonti cù a variabilità di a dumanda energetica industriale è civile è ancu per migliurà a stabilità, a flessibilità. È l'affidabilità. di griglie di distribuzione. E batterie, dunque, sò un strumentu fundamentale per accede à l'energia, ma permettenu un usu più intelligente di e risorse cù un impattu ambientale più bassu è dunque una riduzione di e emissioni di CO2.
E batterie ponu avè dimensioni estremamente diverse, ognuna hè adatta per un certu usu. Vanu da a batteria di l'ore à quella di i telefoni è di i notebooks à l'accumulatori cunnessi à u sistema fotovoltaicu di a casa finu à quelli aduprati da e grandi infrastrutture accumpagnate da e centrali elettriche.
Ma i tippi di batterie varienu ancu secondu l'usu, u cusì dettu tempu di almacenamentu mediu: da a batteria di u nostru smartphone (deve durà almenu un ghjornu o simu persi!), Finu à quelli di i grandi sistemi, chì devenu cumpensà per variazioni di l'offerta è di a dumanda di energia trà u ghjornu è a notte. I più anziani anu da gestisce e fluttuazioni di stagioni intere.
Se ci pensemu, e limitazioni principali di tutti i dispositivi mobili, da i telefoni intelligenti à e vitture elettriche, sò dovute à u pesu, u costu di produzzione (è di smaltimentu) è a bassa capacità di a batteria chì li alimenta. U listessu prublema si pone per i sistemi più grandi – da e vitture elettriche à e grandi piante – se ci ingannemu per risolve u prublema semplicemente custruendu batterie più grandi.
Per questu, novi suluzioni sò cercati in tuttu u mondu. È ancu in Italia sò state realizate ricerche d'avanguardia: per esempiu elettrolizers – chì sfruttanu l'elettricità in eccessu per pruduce l'idrogenu da l'acqua in una cellula elettrolitica è poi u facenu travaglià inversamente quandu vulete ritruvà l'elettricità cunsumendu idrogenu immagazzinatu.
Eni sviluppa dinò a batteria di flussu: hè una cella elettrochimica cunnessa à dui cisterne chì cuntenenu dui elettroliti diversi dissolti in soluzione. In a cellula, l'elettroliti entranu in cuntattu attraversu una barriera speciale semi-permeabile induve si faci una reazione redox. Questu trasforma l'energia chimica immagazzinata in i dui fluidi in energia elettrica chì pò esse cacciata da a cellula è aduprata. À u cuntrariu, quandu avemu una fonte rinnovabile à a manu – per esempiu un sistema fotovoltaicu in una bella ghjurnata di sole – l'elettricità prodotta da u sistema entra in a cellula elettrochimica è hè usata per fà chì a stessa reazione redox si faci, ma à l'inversu. Cusì i dui fluidi ponu turnà à magazzinà l'energia chimica pronta per l'usu quandu hè necessariu.
A tecnulugia di a batteria Flow hè trà e più prumettenti sia per u livellu attuale di sviluppu (esistenu dighjà installazioni industriali), ma dinò per u so putenziale (a ricerca hè in evoluzione costante). Inoltre, dà a pussibilità di separà facilmente u componente di potenza (a dimensione di a cella) da u componente di conservazione di energia (u vulume di i serbatoi).
Stu disaccoppiu permette di eliminà u fenomenu di autodiscarica (sapete quandu pigliate una batteria chì avete ricaricatu qualchì tempu fà è – ancu se ùn l'avete mai aduprata – a truvate dighjà à zeru?) È offre a pussibilità di custruisce persunalizata batterie per a putenza desiderata è i bisogni di conservazione.
Infine, à a fine di a so vita, e batterie à flussu ponu esse riciclate assai più simpliciamente chè l'altri tippi di batterie: l'elettroliti – chì custituiscenu a maiò parte di u sistema – ponu esse recuperati è purificati, è u restu di u sistema hè fattu di leghe metalliche, plastiche è elettronica cummerciale; ancu separabile è recuperabile.
Finu à quandu i studii nantu à e batterie à flussu ùn portanu micca à impianti industriali, u sviluppu di e energie rinnovabili ùn serà micca capace di sviluppà in tuttu u so putenziale: dunque, piena velocità avanti cù a ricerca nantu à e batterie.
(Versione estesa di un articulu publicatu nantu à eni.com)
Questa hè una traduzzione automatica da a lingua italiana di un post publicatu in StartMag à l’URL https://www.startmag.it/energia/batterie-efficienti-per-colmare-il-gap-fra-offerta-e-domanda-di-energia/ u Sat, 12 Jun 2021 05:39:19 +0000.