NextMe

Come immagazzinare energia pulita mediante aria liquida

Creato Venerdì, 11 Marzo 2011 12:40 Scritto da Antonino Neri

In una zona industriale nella cittadina di Slough, nel Regno Unito, su campi di impianti a biomassa da 100 megawatt della Scottish and Southern Energy, c’è un piccolo gruppo di container ed un serbatoio di azoto liquido bianco scintillante nascosto in un angolo del sito. Qui Rob Morgan, capo ingegnere della Highview Power Storage di Londra, ed i suoi colleghi stanno gestendo un impianto pilota concepito per immagazzinare energia potenziale sotto forma di aria liquida.

Fino a poco tempo fa l'unico modo in cui gli operatori di una centrale elettrica potevano immagazzinare energia era conservandola in grandi serbatoi idroelettrici. In futuro, dei generatori intermittenti rinnovabili di energia elettrica formeranno una quota consistente del nostro mix di energia.

Avremo quindi bisogno di modi di immagazzinare l’energia prodotta per utilizzarla nelle ore o anche nei giorni senza sole o senza vento. Dal momento che non possiamo costruire un nuovo grande serbatoio accanto ad ogni grande paese o città, i sistemi di stoccaggio più compatti sono la chiave per il futuro dell’energia verde. Ecco perché Highview ha testato il suo impianto pilota da 300 kilowatt per gli scorsi 9 mesi, rifornendo di energia elettrica la UK National Grid. Il sistema immagazzina l’ energia in eccesso in momenti di bassa richiesta utilizzandola con aria liquida ad una temperatura di circa -190°C. L’energia elettrica in eccesso alimenta i frigoriferi che raffreddano l’aria, e l’aria liquida risultante, o gas criogenico, viene poi stoccato in un serbatoio a pressione ambiente (1 bar).

Quando si ha bisogno di elettricità, il gas criogenico è sottoposto ad una pressione di 70 bar e riscaldato in un convertitore di calore. Ciò produce un gas ad alta pressione che aziona una turbina per generare elettricità. L’aria fredda che esce dalla turbina viene catturata e riutilizzata per creare più gas criogenico. “Utilizzando il calore ambiente per riscaldare, il sistema recupera circa il 50% dell’elettricità alimentata - spiega Gareth Brett, chief executive di Highview. Il rendimento è di circa il 70%, se si sfrutta il calore residuo di un vicino impianto industriale o centrale elettrica per riscaldare il gas criogenico ad una temperatura maggiore della temperatura ambiente, che aumenta la potenza della turbina”.

“A differenza dell’energia idroelettrica di pompaggio, che richiede grandi serbatoi, gli impianti a gas criogenico possono essere posizionati ovunque”, dice Brett. “Le batterie in fase di sviluppo in Giappone hanno un’efficienza di circa l’80-90%, ma costano intorno ai 4.000 dollari per kilowatt di capacità di produzione. Lo stoccaggio criogenico costerebbe solo mille dollari a kilowatt, perché richiede meno materiali costosi”.

“I costi più bassi sono sempre una cosa positiva per lo stoccaggio di energia, anche se si paga il prezzo di un’efficienza lievemente ridotta”, dichiara Aidan Rhodes allo UK Energy Research Centre in London. Highview sta ricevendo da tempo criogeno da una fonte esterna e lo utilizza per stoccare e produrre elettricità. Recentemente l’azienda ha poi aggiunto un impianto di liquefazione in loco ed inizierà a produrre il suo criogeno dalla fine di marzo. Il progetto di Highview è di costruire un sistema su scala commerciale di 3.5 megawatt entro la fine del 2012, che all’inizio del 2014 diventerà un impianto da 8-10 megawatt.

Antonino Neri