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Aug 11, 2023

Le “batterie” a gravità potrebbero aiutare un’importante energia rinnovabile

Nel luglio 2020, la società Energy Vault ha costruito questa enorme “batteria” nelle Alpi svizzere. Rilascia energia - elettricità - o la immagazzina abbassando o sollevando lentamente blocchi pesanti. Volta Energetica Di Stephen

Nel luglio 2020, la società Energy Vault ha costruito questa enorme “batteria” nelle Alpi svizzere. Rilascia energia - elettricità - o la immagazzina abbassando o sollevando lentamente blocchi pesanti.

Volta Energetica

Di Stephen Ornes

24 agosto 2023 alle 6:30

Questo è un altronella nostra seriedi storie che identificano nuove tecnologie e azioni che possono rallentare il cambiamento climatico, ridurne gli impatti o aiutare le comunità ad affrontare un mondo in rapido cambiamento.

C'è un grosso buco nel terreno in un sito nella parte orientale della Repubblica Ceca. Si trova vicino al confine con la Polonia, a nord, e con la Slovacchia, a ovest. In questo momento, quel buco sembra un oscuro abisso di nulla. Ma in esso diversi ricercatori vedono una potenziale soluzione a un incombente problema energetico.

La fossa misura circa 7 metri (23 piedi) di larghezza e 274 metri (899 piedi) di profondità. Ciò lo rende profondo quasi quanto è alta la Torre Eiffel. Il pozzo si tuffa in un ampio bacino carbonifero sotterraneo che si estende fino alla Polonia. Fino al 2021 il buco è stato utilizzato come miniera. Il carbone che ne usciva veniva bruciato per generare elettricità.

Ma se tutto andrà secondo i piani, presto quel buco avrà un ruolo molto diverso nella produzione di elettricità.

Gli ingegneri ritengono che la miniera potrebbe essere ristrutturata per immagazzinare energia. Funzionerebbe come una sorta di batteria ricaricabile sotterranea. Ma non assomiglia alle batterie AAA o AA, né alle batterie che alimentano le auto elettriche. Non sarebbe piccolo e rimarrebbe in vigore per anni, se non decenni. E non utilizzerebbe metalli rari né avrebbe terminali positivi e negativi.

Invece, questa batteria sarebbe enorme e funzionerebbe grazie alla gravità.

"È un sistema di immagazzinamento dell'energia gravitazionale", spiega Gavin Edwards. Lavora per Gravitricity, una società con sede a Glasgow, in Scozia. Edwards è anche un ingegnere meccanico coinvolto nel progetto, che dovrebbe iniziare entro la fine dell'anno.

L'idea è semplice. Sospendere un'alta colonna di blocchi di metallo da cavi spessi all'interno di un pozzo. I blocchi saranno fatti di acciaio e riempiti di ferro, quindi saranno piuttosto pesanti. "Sostanzialmente cercheremo di sostenere una Statua della Libertà dalla sua testa", spiega Edwards. I cavi si avvolgeranno attorno a robuste pulegge e si collegheranno agli argani nella parte superiore.

I sistemi basati sulla gravità esemplificano l’idea di energia potenziale e cinetica. L'energia potenziale è definita dalla posizione di qualcosa, come la sua altezza dal suolo. L'energia cinetica è definita come l'energia incorporata da qualcosa in movimento. I sistemi a gravità guadagnano più energia potenziale quando qualcosa di pesante – acqua, pietra o ghiaia – viene sollevato. L'energia potenziale diventa energia cinetica che può far girare una turbina mentre il materiale pesante viene abbassato in modo controllato.

Per generare elettricità, gli argani lasceranno che i blocchi affondino lentamente lungo il pozzo. Man mano che i blocchi cadono, i cavi collegati faranno girare le turbine che azionano i generatori. La macchina funziona al contrario per immagazzinare energia. Quando le turbine eoliche fuori terra (o i pannelli solari) producono più energia del necessario, l’energia extra verrà utilizzata per azionare gli argani, sollevando i blocchi nuovamente sull’albero. Ciò ricarica questa “batteria” in modo che sia pronta per la prossima volta che sarà necessaria elettricità.

Tali batterie caricate per gravità potrebbero aiutare ad affrontare un problema incombente mentre il mondo passa a un maggiore utilizzo di fonti di energia rinnovabili. Le energie rinnovabili come l’eolico e il solare possono generare elettricità senza produrre gas serra. E' meglio per l'ambiente.

Ma i pannelli solari producono elettricità solo quando splende il sole. Una turbina, la parte rotante del sistema eolico, può produrre elettricità solo quando la brezza muove le sue pale. A volte questi sistemi non producono energia. Altre volte, possono produrre più energia di quella che può essere utilizzata immediatamente. Per espandere l’uso di questi sistemi, la società ha bisogno di modi migliori e più grandi per immagazzinare l’energia in eccesso e trattenerla finché non è necessaria.

Le batterie convenzionali offrono una soluzione. Sono "abbastanza buoni per telefoni e automobili", afferma Joe Zhou. “Ma”, aggiunge, “sono troppo costosi per la rete elettrica”. Vicino a San Francisco, in California, Zhou gestisce Quidnet, una società di stoccaggio di energia. "Ci deve essere qualcos'altro che sia più economico", dice.