Eni: la soluzione delle batterie a flusso per lo stoccaggio delle energie rinnovabili

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Molti Centri di Ricerca nel mondo si stanno impegnando per trovare una soluzione concreta per lo stoccaggio delle energie rinnovabili. Il Centro Ricerche Eni per l’Energia Rinnovabile e l’Ambiente di Novara, ad esempio, sperimenta i primi prototipi di batterie di flusso.

Le energie rinnovabili sono fonti di energia alternative a quelle fossili, capaci di produrre energia elettrica sfruttando fonti energetiche pulite, sostenibili e che si rinnovano nel tempo. Si tratta di tutte quelle energie prodotte da fonti naturali e non esauribili, come il sole, il vento, le maree, la forza dell’acqua ed il calore della terra.

Pale eoliche: producono energia eolica sfruttando il vento.

Le energie rinnovabili sono vantaggiose per diversi aspetti: innanzitutto sono meno costose se sfruttate su larga scala e soprattutto meno dannose per l’ambiente. Inoltre, le energie rinnovabili sono facilmente reperibili e si possono sfruttare in sinergia tra loro, in quanto dove non c’è il sole, c’è il vento, dove non c’è il vento, c’è il mare e via dicendo.

Tuttavia, le energie rinnovabili presentano anche alcuni limiti. Come già detto, esse vengono prodotte quando splende il sole, quando soffia il vento, quando c’è la marea. Ma cosa succede in caso di cambiamento climatico? Siamo in grado noi uomini di stare al buio o senza connessione internet? La risposta è ovvia. Ed il modo migliore per affrontare questo problema è ricorrere allo stoccaggio delle energie rinnovabili.

Per questo motivo, è importante che gli impianti utilizzati per produrre energia rinnovabile siano collegati ad un sistema di accumulo, in modo tale che quando splende il sole o soffia il vento, gli impianti isolati siano in grado di accumulare e conservare l’energia che non viene utilizzata immediatamente; in alternativa, gli impianti possono essere collegati alla rete elettrica, limitandosi a trasmettere alla rete stessa l’energia in eccesso per poi andare a riprenderla da lì non appena
necessario.

Sistema di accumulo di energia

D’altronde, un altro limite delle rinnovabili è proprio la loro continua produzione di energia anche quando non serve. Allora perché non fare dei due limiti un punto di forza? Da una parte si rischia di rimanere senza energie, dall’altra c’è la possibilità di disperderle per un eccesso di produzione.

A questo proposito si stanno svolgendo vari studi nei centri ricerche di tutto il mondo. È stato constatato che la soluzione migliore a questo problema è quella di ricorrere allo stoccaggio energetico e quindi l’obiettivo della ricerca è proprio quello di trovare una soluzione per conservare l’energia.

Lo stoccaggio delle energie rinnovabili è un processo grazie al quale i produttori di energia elettrica possono trasferire l’elettricità in eccesso dalla rete elettrica di trasmissione ai luoghi di immagazzinamento temporaneo di elettricità che diventano generatori di energia nel momento in cui la richiesta di elettricità è maggiore. Infatti, uno dei vantaggi principali dello stoccaggio delle energie rinnovabili è la possibilità, da parte dell’uomo, di bilanciarne l’offerta e la domanda.

Dagli studi è emerso che per immagazzinare l’energia elettrica si può ricorrere alle batterie: si tratta di strumenti fondamentali per accedere all’energia, che permettono un uso più intelligente delle risorse ed una riduzione delle emissioni di CO2. Ogni batteria può avere dimensione ed uso diversi (basti pensare a quelle dei nostri telefoni, piuttosto che a quelle dell’impianto fotovoltaico di casa ecc.), così come la loro funzione d’uso.

Batterie

Anche il Centro Ricerche Eni per l’Energia Rinnovabile e l’Ambiente di Novara si sta impegnando in questo campo: i ricercatori hanno identificato le batterie di flusso come una possibile soluzione allo stoccaggio delle energie rinnovabili.

Cosa sono le batterie di flusso?

Si tratta di un tipo di batteria ricaricabile, composta da una cella elettrochimica e due serbatoi contenenti due diversi elettroliti disciolti in soluzione. All’interno della cella, gli elettroliti vengono a contatto attraverso una barriera semipermeabile in cui avviene una reazione di ossidoriduzione. Quest’ultima è in grado di trasformare l’energia chimica immagazzinata nei due fluidi in energia elettrica, che può essere portata fuori dalla cella ed utilizzata. Nel caso contrario, come ad esempio quando abbiamo a disposizione una fonte rinnovabile, l’energia elettrica che è stata prodotta dall’impianto passa nella cella elettrochimica e viene utilizzata per generare la stessa reazione di ossidoriduzione, in questo caso in senso inverso. I due fluidi in questo modo posso tornare ad immagazzinare energia chimica pronta all’utilizzo quando richiesta.

Impianto pilota in Italia

Inoltre, le batterie a flusso permettono un disaccoppiamento della componente di potenza (cella) dalla componente di accumulo dell’energia (serbatoi), rendendo possibile l’eliminazione del fenomeno dell’autoscarica ed offrendo la possibilità di costruire batterie su misura per le esigenze di potenza e di accumulo che vengono richieste.

Al Centro Ricerche Eni per l’Energia Rinnovabile e l’Ambiente di Novara sono in costruzione i primi prototipi di batteria a flusso, che hanno già raggiunto risultati: è stato provato che i modelli realizzati permettono numerosi cicli di carica e scarica senza conseguente deterioramento. Inoltre, è in programma la costruzione del primo sistema di batterie a flusso che verrà installato al Centro Ricerche Eni di Novara e collegato ad un impianto fotovoltaico.

Le ricerche su questo genere di accumulatore di energia sono in grado di apportare un contributo importante allo sviluppo delle energie rinnovabili, così importanti per il nostro futuro.

In collaborazione con Eni