Tecniche di accumulo energetico: arriva la torre a gravità di Energy Vault

L'azienda svizzera Energy Vault ha appena lanciato un nuovo sistema innovativo che immagazzina energia potenziale in un'enorme torre di blocchi di cemento, che può essere "sganciata" da una gru per raccogliere l'energia cinetica.

Soddisfare le nostre crescenti richieste di energia senza continuare a distruggere il pianeta potrebbe essere una delle più grandi sfide del nostro tempo e richiede soluzioni piuttosto creative. Concentrandosi sullo stoccaggio di energia da fonti rinnovabili intermittenti come l'energia eolica e solare, l'Energy Vault sfrutta la fisica fondamentale. Se si avvolge una molla, ad esempio, la si sta impacchettando con energia potenziale - non appena la si lascia andare, quell'energia si scatena quando la molla si espande. Questo nuovo sistema scala questo tipo di sistema fino al livello di griglia.

In questo caso, quell'energia potenziale viene immagazzinata all'interno di enormi blocchi di cemento da 35 tonnellate. Per caricare questa "batteria" di un grattacielo, una gru a sei braccia solleva i blocchi da terra e li impila intorno alla sua base, creando una torre. Per scaricare, la gru semplicemente riporta i blocchi a terra, convertendo l'energia cinetica dalla discesa in elettricità. Gli algoritmi proprietari calibrano e controllano i cicli di carica e scarica per renderlo il più efficiente possibile.

Capacità massima di 35 MWh

Secondo l'azienda, il concetto generale è stato ispirato dagli impianti idroelettrici pompati, che sfruttano anche la gravità. In questi sistemi, l'energia viene generata dall'acqua che scorre in discesa attraverso le turbine e, durante i periodi di bassa richiesta di energia, l'acqua viene pompata di nuovo nel serbatoio più alto per ripristinare il potenziale energetico.

La società afferma che ogni torre può essere costruita per avere una capacità massima di 35 MWh e una potenza di picco di 4 MW in base alle dimensioni, con la modularità del sistema che consente di aumentare la capacità costruendo più torri. Sebbene possa sembrare grande e ingombrante, la gru può generare energia in appena 2,9 secondi e ha un'efficienza energetica di andata e ritorno di circa il 90 percento. E a differenza dei sistemi di stoccaggio chimici, una volta che questi mattoni sono accatastati, quell'energia non "colmerà" o degraderà.

Detto questo, Energy Vault afferma che i blocchi di cemento non si degradano nel tempo, tuttavia sembra che anni di esposizione agli elementi possano lentamente logorarli. Nonostante ciò, la società afferma che il sistema dovrebbe avere una durata compresa tra 30 e 40 anni.

Blocchi costituiti da materiali di scarto

Un altro possibile argomento contro il sistema è che il calcestruzzo è uno dei materiali più dannosi per l'ambiente da produrre, quindi costruire i componenti in primo luogo potrebbe lasciare un grande impatto. Ma Energy Vault dice che i blocchi sono fatti di detriti di cemento che normalmente sarebbero destinati alla discarica, riducendo i costi che i materiali di scarto. Dice anche che vedrà l'utilizzo di vari materiali compositi a base di cemento per adattarsi alle diverse regioni del mondo.

L'obiettivo finale del sistema è quello di immagazzinare energia prodotta da fonti rinnovabili come il vento e il sole, mantenendo le luci accese anche quando il vento non soffia o il sole non splende. Dovrebbe essere in grado di farlo a un costo per kilowatt inferiore rispetto ad altri sistemi di storage come l'enorme batteria agli ioni di litio di Tesla in Australia, o la batteria di flusso redox brine4power in Germania.

Il primo sistema Energy Vault da 35 MWh sarà implementato in India per The Tata Power Company nel 2019.