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Batterie a sabbia, nuovi modi per stoccare energia pulita

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È possibile fornire alimentazione elettrica pulita tutto l’anno, anche con condizioni meteo variabili? Quattro ingegneri finlandesi credono di aver trovato risposta a questo quesito.

Nella centrale elettrica di Vatajankoski, a 270 km dalla capitale finlandese Helsinki, è stata sperimentata la prima batteria a sabbia su scala commerciale, al mondo

Completamente racchiusa in un container d’acciaio alto 7 m, la batteria è composta da 100 tonnellate di sabbia da costruzione di bassa qualità, due tubi di teleriscaldamento e un ventilatore. La sabbia diventa batteria dopo essere stata riscaldata con l’elettricità generata da turbine eoliche e pannelli solari, fino a raggiungere una temperatura di 600°C.

Ricariche notturne: fino a 8 MWh di energia termica

L’energia rinnovabile alimenta una resistenza che riscalda l’aria all’interno della sabbia. L’aria calda viene fatta circolare da un ventilatore attraverso tubi di scambio termico. In questo modo, grazie allo spesso strato isolante che circonda la sabbia, la temperatura all’interno della batteria si mantiene costante e non scende al di sotto dei 600°C anche quando fuori gela. 

La batteria, che viene caricata di notte nell’ottica del risparmio energetico, può immagazzinare fino a 8 MWh di energia termica. Quando la domanda di energia aumenta, la batteria rilascia circa 200 kW di potenza attraverso i tubi di scambio termico, ossia quanto basta a fornire riscaldamento e acqua calda, integrando l’energia dalla rete, a circa 100 abitazioni e una piscina pubblica nell’area di Kankanpää. 

Un sistema economico che non richiede grande manutenzione

“Si tratta di un sistema a bassa manutenzione afferma Ville Kivioja, scientist leader di Polar Night Energy, che monitora le prestazioni della batteria online. L’azienda, anziché utilizzare sabbia di fiume, in genere impiegata nell’edilizia, ricorre al prodotto di scarto dei costruttori, economico e di bassa qualità.

Non c’è usura nei tubi [di scambio termico] e nella sabbia. La ventola è l’unica parte mobile ed è facile da sostituire se necessario. Inoltre la sabbia può essere riscaldata e raffreddata un numero qualsiasi di volte, con la sola conseguenza di diventare più densa. A quel punto è possibile aggiungerne di più.

Ville Kivioja, lead scientist @ Polar Night Energy

Prolungate ore di oscurità e una maggiore necessità di calore in inverno, rendono lo stoccaggio dell’energia solare ed eolica particolarmente critico per i paesi nordici.

In Finlandia la temperatura media invernale è inferiore a 0°C, con minime che in alcune zone possono toccare anche i -30°C. La sabbia, ad ora, sembra essere il mezzo più efficace per trattenere il calore per lunghi periodi.

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