Nel centro della Sardegna campeggia all’orizzonte un enorme "pallone". È pieno di anidride carbonica, uno dei principali gas serra che provocano pericolosi cambiamenti del clima. Eppure quello stesso gas che è il principale responsabile del riscaldamento globale potrebbe trasformarsi in un fattore determinante nella lotta ai cambiamenti climatici.
Infatti per Energy Dome, una start-up con sede a Milano, l'enorme pallone, noto anche come "la cupola", rappresenta un elemento fondamentale della "batteria a CO2" proposta dall'azienda.
"Le rinnovabili stanno attualmente prendendo il sopravvento in termini di produzione di elettricità, ma dietro questa realtà si nasconde un'insidia, in quanto non tutti i giorni splende il sole o soffia il vento", afferma Paolo Cavallini, Chief of Staff di Energy Dome. "D'altra parte c'è bisogno di energia elettrica rinnovabile tanto di giorno quanto di notte. Per questo sono necessarie soluzioni di accumulo di lunga durata".
L'accumulo è proprio l'elemento mancante della transizione energetica. I produttori di energia devono poter accumulare l'elettricità in eccesso generata dal vento o dal sole per poi utilizzarla nei momenti in cui la produzione è più bassa. L'innovazione ha portato a sperimentare diverse soluzioni, e quella di Energy Dome è una delle più promettenti.
L'innovativa tecnologia proposta dall'azienda è in grado di immagazzinare l'energia per ben 10 ore a un costo pari alla metà di quello delle batterie agli ioni di litio. "La durata di accumulo è fondamentale, in quanto consente di sostituire i combustibili fossili con le energie rinnovabili, che potrebbero così arrivare a coprire fino al 90% del mix energetico europeo", spiega Cavallini.
L'impianto dimostrativo di Energy Dome, il primo nel suo genere, è in funzione da due anni. Nel comune di Ottana (Sardegna) è in costruzione un impianto commerciale potenzialmente in grado di generare 200 MWh di elettricità in un'unica scarica, ovvero l'equivalente di 2 439 batterie a lunga percorrenza per una Tesla Model 3.
"L'accumulo di energia di lunga durata è l'anello mancante ai fini della transizione energetica", afferma Cavallini, "e siamo convinti che grazie alla nostra tecnologia potremo guidare questo processo."
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L'elemento negativo diventa positivo
La batteria a CO2 utilizza di giorno l'elettricità in eccesso proveniente dalla rete locale, normalmente sotto forma di energia solare, per comprimere l'anidride carbonica e ridurla allo stato liquido per poi immagazzinarla in serbatoi d'acciaio. Si tratta di una tecnologia che sfrutta la capacità, propria dell'anidride carbonica ma non dell'aria, di passare allo stato liquido a temperatura ambiente se sottoposta ad un'elevata pressione. La compressione comporta inoltre la generazione di calore che viene immagazzinato in speciali unità di accumulo termico.
Quando c'è bisogno dell'elettricità così accumulata il processo viene invertito. L'anidride carbonica liquida immagazzinata passa attraverso le unità di accumulo termico e viene riscaldata fino a trasformarsi nuovamente in un gas, che successivamente ritorna nella cupola ma solo dopo aver azionato una turbina che a sua volta genera elettricità.
"L'intero processo è un circuito chiuso, che restituisce alla rete il 75% dell'energia inizialmente utilizzata in fase di carica", spiega Cavallini. "Contrariamente ad altre tecnologie elettrochimiche che si deteriorano nel giro di breve tempo, la nostra può durare 30 anni senza alcun tipo di usura."
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Un contributo alla transizione verde dell'Europa
Per combattere i cambiamenti climatici l'Unione europea intende trasformare la propria economia fino a renderla climaticamente neutra entro il 2050. Per raggiungere un obiettivo così ambizioso l'Europa presto o tardi dovrà arrendersi alla necessità di chiudere tutte le centrali elettriche a carbone e a gas presenti sul suo territorio in quanto produttrici di emissioni. Le capacità di generazione risulteranno così decurtate, e dovranno essere sostituite con fonti a emissioni zero, in particolare energie rinnovabili come quelle eolica e solare.
La soluzione di stoccaggio di Energy Dome beneficia del sostegno della Banca europea per gli investimenti e del fondo Breakthrough Energy Catalyst, fondato da Bill Gates, per un finanziamento complessivo di 60 milioni di euro. Soluzioni come questa sono fondamentali per gli obiettivi climatici dell'Europa.
Energy Dome
"Questo è un esempio di tecnologia rivoluzionaria da seguire, perché è proprio ciò di cui abbiamo più bisogno in Europa e nel mondo", commenta Alessandro Ronzoni, responsabile investimenti impegnato nell'operazione presso la Divisione della BEI che si occupa di tecnologie pulite e capitale di crescita. "Il finanziamento contribuirà alla costruzione del sito, alla diffusione della tecnologia e alla mobilitazione di fondi privati."
Il futuro dell'accumulo di lunga durata
Le batterie di Energy Dome rappresentano un'ottima soluzione non solo per creare un equilibrio tra offerta di energia da fonti rinnovabili e domanda energetica, ma anche per supplire per diversi giorni alle esigenze di stabilità della rete nei periodi di brutto tempo che condizionano la produttività dei pannelli solari fotovoltaici.
Altro vantaggio che contraddistingue le batterie ad anidride carbonica è la loro convenienza, senza contare che sono realizzate con materiali ecocompatibili e componenti comunemente disponibili in commercio. Ciò significa che sono potenzialmente in grado di generare elettricità a costi più contenuti rispetto all'alternativa basata sulle batterie agli ioni di litio.
"Il nostro stabilimento in Sardegna è il primo modulo commerciale nel suo genere e abbiamo intenzione di replicarlo in tutto il mondo", annuncia Cavallini. "Le nostre cupole possono assumere diverse dimensioni e configurazioni mantenendo comunque l'operatività."
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