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Produrre energia – e accumularla – in modo sostenibile e senza inquinare

accumulo - batterie
Immagine da Depositphotos

Produrre energia senza inquinare è uno dei fattori chiave di questo secolo per il futuro di calore, vapore ed elettricità. Due realtà italiane fanno da precursori a un tema e a uno spirito d’iniziativa che, su larga scala, è destinato a cambiare il mercato per tutto il Pianeta.

Quando pensiamo alla produzione di energia, la prima cosa che viene in mente sono le batterie. Il 45 percento delle emissioni legate alla produzione di energia è dovuto alla generazione di calore.

Mentre a livello globale ancora oggi il 70 percento della domanda di energia del settore industriale è richiesta come calore, nella maggior parte sotto forma di vapore per alimentare i vari processi industriali.

Attualmente circa il 90 percento di questa domanda è soddisfatta con le fonti fossili. La produzione di energia è oggi uno dei principali responsabili delle emissioni in atmosfera, essendo in gran parte basata sui combustibili fossili.

Nell’Unione Europea vengono infatti consumati più di 10.300 TWh all’anno e solo l’11,8 percento deriva da fonti rinnovabili (dati 2020 di Eurostat).

I sistemi di accumulo di lunga durata sono dunque fondamentali per garantire continuità all’utilizzo di energia da fonti rinnovabili e superare l’intermittenza che le contraddistingue, dovuta alle condizioni climatiche (assenza di sole e di vento).

Questi dati confermano la necessità di utilizzare l’accumulo termico come parte di un sistema energetico integrato, che comprenda lo stoccaggio elettrico e molecolare, per accelerare ulteriormente un sistema energetico decarbonizzato.

Accumulo termico: tecnologie strategiche per la transizione ecologica

Come, per esempio, le tecnologie di accumulo termico (Thermal Energy Storage – Tes), che arrivano ad assumere un ruolo sempre più strategico nel quadro della transizione ecologica.

Alcune di queste tecnologie sono gli innovativi storage basati sulla fluidizzazione della sabbia brevettati dall’italiana Magaldi Green Energy. La società è guidata dal cavaliere del lavoro Mario Magaldi (chairman e Ceo), Letizia Magaldi (executive vice-president corporate development e global marketing), Massimiliano Masi (global bd e middle east general manager), Raffaello Magaldi (executive vice president commercial e technical operations). Una coperta da brevetto europeo e mondiale.

Il team Magaldi, in collaborazione con il dipartimento di ingegneria elettrica ed energetica dell’università la Sapienza, ha pubblicato due paper scientifici al riguardo e di recente ha sottoscritto un accordo di collaborazione con Rina, multinazionale di ispezione, certificazione e consulenza ingegneristica, ulteriori progetti di ricerca e applicazione industriale.

A certificare il risultato della Magaldi Green Energy è il report Net-Zero Heat: Long Duration Energy Storage to accelerate energy system decarbonization presentato lo scorso mercoledì 9 novembre durante la Cop27 – la Conferenza sul Cambiamento Climatico delle Nazioni Unite a Sharm El Sheik, in Egitto. Il report è stato redatto dalla McKinsey, in partnership con la Long Duration Energy Storage Council.

Dal rapporto emerge che tecnologie di accumulo termico (Tes) raddoppiano il potenziale di capacità degli stoccaggi a lunga durata (Ldes) e possono espandere la capacità installata complessiva di Ldes da 2 a 8 TW entro il 2040 (contro 1-3 TW senza Tes).

Si prevede inoltre che i costi delle tecnologie Ldes scendano in modo significativo con una riduzione del 25-50 percento per nuovi Ldes entro il 2040.

Il report mette infine in evidenza come le tecnologie Ldes possano garantire fino a 540 miliardi all’anno di risparmi a livello di sistema per un sistema energetico a zero emissioni attraverso 2-8 TW di capacità installata entro il 2040, supportata da 1,7-3,6 trilioni di dollari di investimenti complessivi.

Magaldi Green Energy punta dunque tutto sulla sabbia e in Italia lo fa in Campania, dove queste speciali batterie sono realizzate oggi nell’impianto su scala industriale presso lo stabilimento di Buccino, in provincia di Salerno.

Il polo sviluppa la tecnologia Mgtes (Magaldi Green Thermal Energy Storage), sistema di accumulo basato su un letto di sabbia fluidizzato (Energy from the sand), alimentato esclusivamente da energie rinnovabili.

Tale sistema può essere caricato con energia elettrica e termica in eccesso, riuscendo a immagazzinarla per un intervallo compreso tra le 4 a oltre 10 ore (Long Duration Energy Storage) fino a settimane con perdite molto limitate per poi scaricarla quando il sole e il vento non sono disponibili.

In questo modo il sistema permette di immagazzinare energia rinnovabile quando è in surplus e di rilasciare energia termica verde per i consumi industriali, bilanciando lo squilibrio esistente tra la domanda e l’offerta e contribuendo a stabilizzare la rete.

Il sistema di fluidizzazione della sabbia presenta notevoli vantaggi: grandi capacità di accumulo termico (fino all’ordine dei GWh); elevata efficienza termica; tempi di risposta rapidi; nessun impatto ambientale grazie all’impiego di materiali naturali. Ogni modulo Mgtes può conservare 50 Mw termici.

Produrre energia rispettando l’ambiente

Anche Sinergy Flow scommette sulla decarbonizzazione e la sostenibilità ambientale per produrre energia. La startup deep-tech della community di PoliHub, che sviluppa batterie innovative per la transizione energetica, ha concluso invece un round di investimento da 1,8 milioni di euro guidato dal gestore di venture capital italo-francese 360 Capital che ha investito tramite i fondi Poli360, in partnership con il Politecnico di Milano e con A+360, fondo dedicato all’energy transition in collaborazione con A2A.

Al round ha partecipato anche Tech4Planet, il Polo Nazionale di Trasferimento Tecnologico per la Sostenibilità nato su iniziativa di Cdp Venture Capital Sgr attraverso il Fondo Technology Transfer.

Sinergy Flow mira allo sviluppo di una batteria a celle di flusso sostenibile, a basso costo e ad alta efficienza, in grado di immagazzinare elettricità per oltre 20 ore.

Inoltre, lo sfruttamento di materiali poco costosi e abbondanti, come lo zolfo (sottoprodotto dell’industria petrolchimica), ha consentito di arrivare ad avere un costo estremamente inferiore rispetto alle soluzioni disponibili sul mercato.

Un’operazione, quella di Sinergy Flow, assistita dallo studio legale Orrick, Herrington & Sutcliffe LLP, con il team composto dagli avvocati Alessandro Vittoria e Pietro Fazzini.

Con i capitali così ottenuti, la startup (che nel 2021 si è aggiudicata il Premio Nazionale per l’Innovazione, istituito dall’Associazione Italiana degli Incubatori Universitari e delle Business Plan Competition) amplierà il suo team e porterà avanti le attività di ricerca e sviluppo, validando la tecnologia in ambiente rilevante, scalando il dispositivo e preparandosi per la produzione massiva nei prossimi anni.

Crediti immagine: Depositphotos

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