Una batteria sostenibile a sabbia: il progetto pilota in Finlandia
Scritto da
Ettore Benigni
Giornalista
A mettere a punto il sistema è Polar Night Energy: l’accumulatore di nuova generazione, alimentato da energia eolica e solare, contribuisce al teleriscaldamento della città di Kankaanpää. E si propone come un’alternativa green al litio
Una nuova tecnologia per la costruzione degli accumulatori che punta alla sostenibilità ambientale, e che si propone come un’alternativa al litio, ma anche all’utilizzo di fonti fossili, contando invece sulle energie rinnovabili. È il progetto basato sulle proprietà della sabbia da costruzioni realizzato dall’azienda finlandese Polar Night Energy, che è già attivo per il teleriscaldamento della città di Kankaanpää, un piccolo centro che dista circa 300 km da Helsinki.
L’accumulatore è stato installato, per l’esattezza, all’interno della centrale elettrica di Vatajankoski, e riesce a immagazzinare per lunghi periodi calore a circa 500 gradi centigradi. Si tratta del primo sistema di questo genere funzionante e collegato a una rete pubblica, anche se altri gruppi di ricerca sono al lavoro su questa tecnologia, seppure a uno stadio di maturità inferiore, ad esempio negli Stati Uniti.
Un secondo test pilota da 3 MWh è in funzione a Hiedanranta, nei pressi di Tampere: “È collegato a una rete di teleriscaldamento locale e fornisce calore a un paio di edifici – spiegano da Polar Night Energy – Il pilota consente di testare, convalidare e ottimizzare la soluzione di accumulo di calore, per il quale l’energia proviene in parte da un campo di pannelli solari di 100 metri quadrati e in parte dalla rete elettrica”.
Di cosa parliamo?
La nuova tecnologia
Per immagazzinare l’energia viene utilizzato un silos di quattro metri di diametro per sette di altezza, riempito con circa 100 tonnellate di sabbia da costruzione, in cui il calore viene indotto attraverso il passaggio all’interno del contenitore dell’aria calda prodotta dall’energia elettrica che a sua volta viene prodotta da impianti eolici o fotovoltaici. L’aria calda riscalda la sabbia, che mantiene il calore nel tempo e lo restituisce grazie all’immissione della rete di teleriscaldamento della cittadina.
La funzione è così quella di un vero e proprio accumulatore, in grado di produrre energia e di abilitare l’autoconsumo anche nei periodi in cui non sono disponibili la luce solare o il vento. Attualmente il sistema – che si propone già come un’alternativa ai combustibili fossili per il riscaldamento – riesce a scaricare energia termica fino a 100Kw, con 80 ore di accumulo, ma le prospettive, man mano che la tecnologia proseguirà nel suo sviluppo, sono di risultati ancora più performanti.
Nuove prospettive per l’accumulo
La tecnologia realizzata da Polar Night Energy si propone in prospettiva come una possibile alternativa alle altre batterie utilizzate per immagazzinare l’energia e bilanciare le richieste che provengono dalla rete, che a oggi sono soprattutto quelle al litio, che pure hanno ancora dei limiti per dimensioni, costi e prestazioni.
Come è nato il progetto
Le batterie a sabbia sono nate dall’idea di un gruppo di studenti di ingegneria finlandesi, sviluppata la prima volta davanti a un caffè, come loro stessi raccontano sul sito di Polar Night Energy. Da quel confronto è nata l’idea per la loro tesi di laurea, e poi il progetto di business che ancora stanno sviluppando, ma che ha già trovato le prime applicazioni pratiche. Dalla tesi sulle soluzioni di accumulo energetico sono infatti poi passati al dottorato di ricerca sul monitoraggio delle turbine idrauliche, e anche da quell’esperienza è nata l’idea per il primo impianto pilota.
Le proprietà della sabbia
“Il cuore della nostra soluzione è l’accumulo di calore ad alta temperatura brevettato su larga scala – spiegano da Polar Night Energy – Convertiamo l’elettricità in calore e lo immagazziniamo per un uso successivo. Come mezzo di accumulo utilizziamo la sabbia, che garantisce un funzionamento sicuro e un equilibrio naturale nel ciclo di accumulo. Inoltre, la sabbia è un materiale economico e abbondante, che può essere riscaldato fino a 1000 °C e anche oltre”.
Energia pulita grazie alle rinnovabili
Quanto al fatto che si tratti di energia pulita, “si può affermare che il calore prelevato dal nostro accumulo è pulito quanto l’elettricità immessa nell’accumulo”, per sistemi che possono essere messi a disposizione di sistemi energetici di ogni dimensione – spiegano da Polar night Energy – dalla rete di riscaldamento di un singolo edificio alle grandi reti di teleriscaldamento, “fino ai sistemi autonomo di elettricità e riscaldamento di una fabbrica o addirittura di un’isola”, concludono.