Batterie: un progetto vuole trasformare ogni costruzione elevata in un accumulatore

Con la rapida riduzione dei costi della generazione di energia rinnovabile, come quella eolica e solare, cresce la necessità di tecnologie di accumulo dell’energia per garantire un corretto equilibrio tra domanda e offerta di elettricità. I ricercatori dell’Istituto Internazionale per l’Analisi dei Sistemi Applicati (IIASA) hanno ideato un nuovo concetto di accumulo di energia che potrebbe trasformare gli edifici molto elevati in batterie per migliorare l’accessibilità all’energia nelle aree urbane.

La capacità mondiale di generare elettricità da pannelli solari, turbine eoliche e altre tecnologie rinnovabili è aumentata costantemente negli ultimi anni e si prevede che entro il 2026 la capacità globale di elettricità rinnovabile aumenterà ulteriormente di oltre il 60% rispetto ai livelli del 2020. Ciò equivale all’attuale capacità elettrica globale totale dei combustibili fossili e del nucleare messi insieme. Il problema è che queste fonti rinnovabili sono incostanti per cui per essere pienamente sfruttabili richiedono una forte capacità di accumulo.

Nello studio pubblicato sulla rivista Energy, i ricercatori dell’IIASA propongono un’inedita soluzione di accumulo basata sulla forza gravitazionale che utilizza gli ascensori e gli appartamenti vuoti degli edifici alti per immagazzinare energia. Questa idea originale, che gli autori chiamano Lift Energy Storage Technology (LEST), immagazzina l’energia sollevando contenitori di sabbia bagnata o altri materiali ad alta densità, che vengono trasportati a distanza dentro e fuori da un ascensore con dispositivi di rimorchio autonomi. LEST è un’opzione interessante, perché gli ascensori sono già installati nei grattacieli, il che significa che non c’è bisogno di investimenti aggiuntivi o di occupazione di spazio, ma piuttosto di utilizzare ciò che è già presente in un modo diverso per creare valore aggiuntivo per la rete elettrica e il proprietario dell’edificio.

“Sono sempre stato affascinato dai temi che coinvolgono l’energia potenziale, ovvero la generazione di energia con variazioni di altitudine, come l’energia idroelettrica, l’accumulo tramite pompaggio, il galleggiamento e l’accumulo di energia gravitazionale. Il concetto di accumulo di energia gravitazionale ha ricevuto di recente una notevole attenzione da parte della comunità scientifica e delle start-up. Il concetto di LEST mi è venuto in mente dopo aver trascorso una notevole quantità di tempo a salire e scendere in ascensore da quando mi sono trasferito in un appartamento al 14° piano“, spiega l’autore principale Julian Hunt, ricercatore del gruppo di ricerca sui sistemi di servizio sostenibili dell’IIASA.

Secondo gli autori, la sfida principale per rendere praticabile una soluzione di accumulo di energia per gravità è il costo della capacità di alimentazione. Il vantaggio più importante di LEST è che la capacità energetica è già installata negli ascensori con sistemi di frenatura rigenerativa. Praticamente vengono cumulati in alto pesi quando c’è l’energia che poi vengono scaricati quando c’è necessità di energia. Il sistema frenante rigenerativo genera elettricità mentre permette di rallentare i carici in discesa, fungendo da generatore.  Ci sono oltre 18 milioni di ascensori in funzione in tutto il mondo e molti di questi trascorrono una quantità significativa di tempo fermi. L’idea è che quando gli ascensori non vengono utilizzati per trasportare persone, possono essere usati per immagazzinare o generare elettricità.

Come per ogni nuovo sistema, ci sono ancora alcuni dettagli che devono essere ulteriormente perfezionati prima che il sistema possa essere implementato. Tra questi, la ricerca di uno spazio per immagazzinare i pesi su cui si basa il sistema, in cima all’edificio quando il sistema è completamente carico e in fondo all’edificio quando il sistema si scarica. A questo proposito, appartamenti o corridoi vuoti potrebbero essere delle valide opzioni. Un’altra considerazione riguarda la capacità portante del soffitto degli edifici esistenti in cui viene installato il sistema, ovvero la massa totale in chilogrammi per metro quadro che il soffitto può sostenere senza crollare.

Un’idea semplice e interessante, nella sua linearità. Chissà se la vedremo realizzata.