Le enormi batterie termiche fatte di pietre sono un’invenzione rivoluzionaria per ottenere energia a basso costo

La produzione di energie rinnovabili continua ad avanzare senza sosta, soprattutto in paesi come la Spagna, dove il 20 ottobre ha raggiunto il 70,5% dell’elettricità totale prodotta sulla base di impianti fotovoltaici ed eolici, secondo i dati di Red Eléctrica Española. Ma, Le fonti energetiche rinnovabili pongono ancora molti problemi da risolvere nel medio e lungo termineLa sua intermittenza dipende principalmente da fattori climatici e dal suo stoccaggio in caso di eccedenza produttiva.

Negli ultimi anni, aziende e scienziati di tutto il mondo sono stati alla ricerca di alternative valide, come l’ingegnosa batteria spagnola che ha vinto il premio Invenzione europea dell’anno nel 2022, o il mattone che immagazzina energia per fornire luce a basso costo 24 ore al giorno. Per raggiungere lo stesso obiettivo, i funzionari del consorzio tra Sandia National Laboratories e la società americana CSolPower hanno appena presentato i primi risultati della loro ricerca per “sviluppare… Un modo conveniente per immagazzinare energia da fonti rinnovabili“, come rivelato in comunicato stampa.

“Lo stoccaggio energetico e l’energia dispacciabile sono necessari quando l’energia rinnovabile non è disponibile o quando c’è un grande picco di domanda sulla rete”, spiega Luke McLaughlin, un ingegnere meccanico di Sandia che lavora sullo stoccaggio dell’energia termica. “Attraverso questo progetto, integriamo le fonti energetiche rinnovabili… Sistema di accumulo di energia termica con carica elettrica. “Il nostro obiettivo è sviluppare la tecnologia e portarla a un punto in cui le fonti di energia eolica e fotovoltaica possano essere utilizzate per caricare il sistema”.

Materiali e capacità

Le fonti energetiche rinnovabili sono il presente e il futuro del settore energetico, oltre che l’elemento su cui si concentra l’intera strategia internazionale per fermare il cambiamento climatico e i suoi effetti devastanti, che anche Può fornire risparmi significativi sulla bolletta elettrica dell’utente medio. Ma a differenza dei combustibili fossili, la loro efficacia dipende da fattori climatici, che nella maggior parte dei casi non possono essere previsti o controllati.

Per fornire una soluzione affidabile e dotata di garanzie, gli ingegneri dei Sandia National Laboratories (che lavora principalmente per il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti) lavorano da anni su un sistema basato su… Piccoli sassi, posti nella roccia, possono essere riscaldati o raffreddati con l’aria Con la possibilità di immagazzinare grandi quantità di energia termica.

“Lo abbiamo imparato La ghiaia proveniente da aziende paesaggistiche può essere utilizzata con successo nel sistema “Senza la necessità di lavaggi o preparazioni approfonditi”, afferma Nathan Schroeder, ingegnere meccanico di Sandia.

Per testare questo sistema, Schroeder e i suoi colleghi si sono rivolti a… Impianto nazionale di prova del solare termicocon sede ad Albuquerque (Nuovo Messico), dove è stato installato Un piccolo banco prova da 100 kWh per verificarne l’efficacia. I pannelli fotovoltaici hanno il compito di produrre energia, che viene “trasmessa” allo strato di ghiaia sotto forma di calore (fino a 500°C) per un successivo utilizzo.

[Las plantas podrán almacenar energía: modifican sus raíces para transmitir electricidad]

L’obiettivo di questa tecnologia è lo stoccaggio a lungo termine, per ore, giorni o addirittura mesi, fornendo la flessibilità essenziale per il pieno utilizzo dell’energia generata dalle turbine eoliche o dai pannelli solari. Durante le prove, Il sistema riesce a mantenere la temperatura fino a 20 oreMa i funzionari aspirano a prolungare tale periodo.

Vantaggi del sistema

aggiornato, Lo stoccaggio dell’energia rinnovabile dipende da soluzioni locali, come le sempre più popolari batterie Tesla, Bluetti o EcoFlow, o in grandi progetti infrastrutturali, come la gigantesca batteria ad acqua che rifornisce 800.000 case. Si tratta in ogni caso di sistemi che fanno affidamento su materiali come il litio, sempre più rari e costosi, o che fanno affidamento su massicci investimenti pubblici in luoghi specifici.

D’altra parte, offre un sistema di accumulo termico per la ghiaia Alternativa economica e facile da installare ovunque, basato su un materiale molto popolare ed economico. “Può essere commercializzato e non richiede licenze estese. Riteniamo che possa essere implementato in modo più rapido ed economico rispetto ad altri approcci”, afferma Walter Gerstl, cofondatore di CSolPower.

L’approccio principale del team responsabile dello sviluppo di questo sistema su piccola scala, secondo Gerstle, è la sua capacità di “immagazzinare l’elettricità in eccesso generata durante il giorno sotto forma di calore, e poi immagazzinarla”. Usalo per riscaldare l’acqua e le case durante la notte“.

Altri test

L’attuale fase di esperimenti sul prototipo durerà fino a giugno 2024, ma durante questo periodo i tecnici dei Sandia National Laboratories e CSolPower non staranno fermi e stanno già pianificando quale sarà il prossimo passo: Prova finale in un ambiente realePer assicurarsi che tutto funzioni correttamente prima di rilasciarlo sul mercato su larga scala.

Ciò che propongono in questa fase iniziale è di implementarlo in diverse serre nel nord del New Mexico, per monitorare in dettaglio aspetti come la loro capacità, durata o necessità di manutenzione. “Invece di ridurre la produzione di energia solare, la immagazzineremmo e la utilizzeremmo durante le notti fredde Mantieni le serre abbastanza calde da far crescere le piante tutto l’anno“Gerstl spiega questa seconda fase di esperimenti sul substrato roccioso.

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