Batteria a sabbia, una nuova soluzione contro il cambiamento climatico

Le energie rinnovabili (eolica, solare, ecc.) sono intermittenti, cioè non sono sempre disponibili quando necessario e per questo motivo sono nate molteplici soluzioni per l'accumulo dell'energia e il suo rilascio quando effettivamente richiesto. Ci sono tanti approcci, con i rispettivi vantaggi e svantaggi sul fronte dei costi, dell'efficienza e l'ingombro, ma ce n'è uno che potrebbe mettere d'accordo tutti: l'accumulo di energia sotto forma di calore nella sabbia.

A proporre questa soluzione è Polar Night Energy, una realtà finlandese che ha appena aperto il suo primo impianto commerciale a base di sabbia per l'accumulo di calore ad alta temperatura insieme Vatajankoski, realtà locale del settore elettrico. L'elettricità immagazzinata nella sabbia sotto forma di calore viene usata per la rete di teleriscaldamento di Vatajankoski nella città di Kankaanpää, nella Finlandia occidentale.

Markku Ylönen, cofondatore e CTO di Polar Night Energy, ha spiegato che la costruzione di questa innovativa soluzione è andata piuttosto bene e il sistema ha dimostrato più potenziale di quanto calcolato inizialmente. L'accumulatore di calore è rappresentato da un container in acciaio ampio 4 metri e alto 7 metri al cui interno ci sono centinaia di tonnellate di sabbia riscaldate dall'elettricità prodotta da installazioni solari / eoliche.

La sabbia usata, di bassa qualità, rappresenta un materiale longevo, poco costoso e può stoccare molto calore in un piccolo volume.

Nel caso di questo primo impianto, la sabbia viene riscaldata a intorno 500-600 °C (temperatura che può essere mantenuta per diversi mesi e superata, arrivando a oltre 1000 °C) mediante riscaldamento resistivo (lo stesso processo che fa funzionare i camini elettrici).

Questa soluzione genera aria calda che viene fatta circolare nella sabbia per mezzo di uno scambiatore di calore. Il calore in oggetto viene poi rilasciato nell'impianto di teleriscaldamento durante il gelido inverno finlandese dove i raggi solari sono una chimera per diverse settimane. In questo modo nella cittadina di Kankaanpää i residenti possono riscaldare le case, avere acqua calda e persino mantenere una buona temperatura nella piscina comunale.

L'accumulatore installato in Finlandia è in grado di immagazzinare ben 8 megawattora (MWh) di energia, con una potenza nominale di 100 kW. Secondo Polar Night Energy il sistema presenta un fattore di efficienza fino al 99%, la capacità di stoccare calore con perdite minime per mesi e una durata di vita di decenni. Inoltre, i costi di installazione sono inferiori a 10 euro per kilowattora e funziona in modo autonomo e con un costo minimo.

La società punta ora ad aumentare la portata di questo impianto: l'obiettivo è procedere con installazioni da circa 20 gigawattora per produrre centinaia di megawatt di potenza nominale sfruttando la sabbia riscaldata fino a 1000 °C.