In Finlandia nel 2022 è stata installata la prima batteria a sabbia del mondo e sono attualmente in corso altri progetti in diversi Paesi. Ma cos'è una "batteria a sabbia"? Si tratta di un innovativo dispositivo in grado di immagazzinare l’energia sovraprodotta da fonti rinnovabili sotto forma di calore e di distribuirlo poi verso gli edifici grazie a una rete di teleriscaldamento. Ma come funziona questo accumulo termico innovativo?
Come funziona la batteria a sabbia?
L'obiettivo della batteria a sabbia è quello di immagazzinare l’energia solare ed eolica prodotta in eccesso e, per dirla in modo semplice, possiamo immaginarla come un silos che contiene un mix di sabbia e altri materiali, come ad esempio gli scarti del settore edile.
Il riscaldamento della sabbia
Il silos è costituito di acciaio ed è isolato termicamente. Al suo interno contiene una serie di tubi d’aria per il trasferimento del calore. Quando vi è una sovra-produzione energetica da fonti intermittenti, l’energia elettrica in eccesso viene convertita in energia termica tramite l'alimentazione di resistenze elettriche che scaldano dell’aria, la quale viene poi fatta circolare all’interno delle tubazioni presenti nel silos per scaldare la sabbia.
Questa ha una grande capacità termica, ovvero trattiene il calore e lo rilascia lentamente. Ciò vuol dire che può essere riscaldata a temperature superiori alla temperatura di ebollizione dell’acqua – parliamo di circa 600°C – e, a parità di volume, accumula molta più energia. Solitamente questa tipologia di impianto viene caricata e scaricata termicamente nel giro di due settimane.
La rete di teleriscaldamento
Tutto il calore accumulato viene poi inviato ad una rete di teleriscaldamento. Questa, per spiegarla in modo semplice, utilizza il calore di scarto di processi industriali o di centrali energetiche per riscaldare abitazioni o industrie limitrofe. Spesso questo avviene tramite il trasporto di acqua calda dalla centrale all’utente, con un ciclo chiuso. L’acqua torna alla centrale di partenza più fredda, dopo aver rilasciato il calore agli utenti attraverso degli scambiatori di calore.
L'utilizzo in Finlandia
Nel caso dell'azienda finlandese citata in precedenza, la prima batteria è stata installata a Kankaanpää e la rete di teleriscaldamento connessa è gestita da un’azienda elettrica chiamata Vatajankoski. Per il momento, quest’azienza fornisce due prodotti: un sistema di accumulo di calore con 2 MW di potenza termica con una capacità di 300 MWh, oppure 10 MW di potenza termica con una capacità di 1000 MWh.
A che punto siamo in Italia con le batterie a sabbia
A Marzo 2023 anche Magaldi Green Energy ed EnelX hanno presentato una nuova batteria a sabbia, chiamata Mgtes (Magaldi Green Thermal Energy Storage). Questa batteria è formata da un letto di sabbia silicea che viene riscaldata da un sistema di resistenze alimentate dall’energia in eccesso prodotta da fonti rinnovabili. Il calore recuperato dalla sabbia viene poi fornito ai clienti sotto forma di vapore fra i 120 C e i 400 C.
Il primo impianto italiano entrerà in funzione nella seconda parte del 2024 a Buccino e alimenterà l’industria alimentare Igi, un fornitore della Ferrero. Il progetto completo consiste nella costruzione di un impianto fotovoltaico da 5 MW e nella realizzazione di una batteria contenente 125 tonnellate di sabbia, per un accumulo termico di 13 MWh giornalieri.
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