Le tecnologie e le strategie per l’accumulo di energia elettrica, soprattutto quando integrate con la generazione da fonti rinnovabili non programmabili, sono attualmente uno dei temi più affrontati dalla ricerca sia di base che applicata. Lo sviluppo di sistemi di accumulo sempre più efficienti permetterà infatti di massimizzare lo sfruttamento delle risorse rinnovabili (soprattutto eolico e fotovoltaico) riducendo, se non annullando, i ben noti problemi di gestione delle reti di trasmissione elettriche, fungendo da spinta per la diffusione della generazione distribuita. Tra le possibili strategie di accumulo attualmente in studio, particolare interesse suscita il Power To Gas, ovvero la produzione di idrogeno e/o metano sintetico a partire da fonti energetiche rinnovabili, così come mostrato in Figura 1. In Figura 1 si illustra la possibilità di integrare lo sfruttamento diretto di risorse rinnovabili sia programmabili (biomasse di origine vegetale e/o animale) che non programmabili (eolico e fotovoltaico) con un processo di produzione sia dell’idrogeno (mediante elettrolisi dell’acqua) che di metano sintetico (mediante un processo chiamato metanazione). La metanazione (o processo Sabatier) è infatti un processo chimico-fisico che permette di ottenere metano a partire da una miscela di gas quali idrogeno (proveniente, nel caso illustrato dall’elettrolisi dell’acqua) e anidride carbonica (prodotta da processi di conversione delle biomasse come la digestione anaerobica e/o la pirolisi). Dal punto di vista termodinamico si tratta di reazioni esotermiche favorite da basse temperature ed elevate pressioni. Lo scopo finale di questo processo, che può raggiungere efficienze vicine all’80% è quello di produrre gas naturale sintetico che rispetti le specifiche necessarie per l’immissione nella rete di distribuzione nazionale. Quello proposto in Figura 1 è un sistema di generazione di energia elettrica, termica e di combustibile totalmente da fonte rinnovabile. Più in dettaglio l’energia elettrica prodotta dai generatori eolici e fotovoltaici può essere impiegata direttamente per i bisogni delle utenze connesse, per i servizi ausiliari dei sistemi di digestione anaerobica, di pirolisi o gassificazione trasformata in idrogeno (mediante elettrolisi dell’acqua). Contemporaneamente, le biomasse di origine vegetale ed animale possono essere convertite mediante processi come la digestione anaerobica e la pirolisi (o gassificazione) al fine di produrre, sia combustibile (metano e/o idrogeno) che anidride carbonica. Quest’ultima, normalmente un prodotto di risulta della digestione anaerobica o della pirolisi può essere utilmente impiegata nel processo di metanazione per la produzione, come già detto, di metano sintetico. L’idrogeno e/o il metano sintetico prodotti rappresentano pertanto una strategia per accumulare energia nei momenti (o eventualmente nei luoghi) in cui si ha un esubero di produzione rispetto alla domanda. Il metano sintetico e l’idrogeno possono quindi essere successivamente impiegati per la produzione di energia elettrica e termica (mediante l’impiego di motori cogenerativi e/o celle combustibili) per l’autotrazione (considerando sia veicoli alimentati a metano che ad idrogeno) o direttamente immessi nella rete di distribuzione del gas per gli impieghi domestici. Tra i punti di forza del Power To Gas c’è sicuramente la possibilità di generare energia virtualmente a zero emissioni di anidride carbonica: la produzione dell’idrogeno da fonte rinnovabile ed il suo successivo sfruttamento è l’unico processo che evita emissioni di CO2 nell’atmosfera; analogamente la combustione di metano sintetico (secondo lo schema di Figura 1) restituisce all’ambiente la CO2 assorbita dalle biomasse nel loro ciclo di vita dando luogo, anche in questo caso ad bilancio complessivo esente da emissioni di CO2 in atmosfera. Il Power To Gas rappresenta un nuovo paradigma dell’accumulo di energia elettrica fornendo una capacità di stoccaggio (grazie alla possibilità di iniezione nella rete del gas) potenzialmente illimitata. Si tratta inoltre di una tecnologia facilmente scalabile dalle piccolissime taglie (tipiche della generazione distribuita) alla grande generazione di potenza. La caratteristica più importante, se non unica in confronto agli altri sistemi di stoccaggio dell’energia elettrica, è quella di integrare la produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile con i concetti di accumulo (ovvero di programmabilità) e di trasporto. In questo contesto, il Centro Interdipartimentale per la Ricerca Industriale sull’Energia e l’Ambiente (CIRI – EA) dell’Università di Bologna ha avviato un progetto di ricerca, congiuntamente ad altre realtà accademiche ed industriali italiane finalizzato alla realizzazione di un impianto pilota per la produzione, lo stoccaggio e l’impiego di idrogeno e metano sintetico prodotti da fonti energetiche rinnovabili. Consiglia questo approfondimento ai tuoi amici Commenta questo approfondimento
01/07/2022 Seoul Loop: la fotosintesi artificiale per ossigenare la città Lo studio di architettura Kim Min Jae Architects ha proposto una soluzione: Seoul Loop, una struttura ...
30/06/2022 Consiglio UE: nell'aggiornamento del pacchetto Fit for 55, rinnovabili al 40% Il Consiglio dell'UE lo scorso 27 giugno ha adottato un nuovo orientamento generale su 2 proposte ...
30/06/2022 Il mar Mediterraneo è sempre più bollente, almeno 4 gradi sopra la media L'Enea parla di temperature super calde per il mar Mediterraneo. La temperatura della superficie marina con ...
29/06/2022 Le rinnovabili flottanti a 78,5 Gigawatt di potenza nel 2030 Le rinnovabili galleggianti potrebbero arrivare a quasi 80 Gigawatt di potenza tra eolico e fotovoltaico nel ...
28/06/2022 Fotovoltaico per le case Aler in Lombardia La giunta regionale della Lombardia ha stanziato 4,5 milioni di euro per l’installazione di impianti fotovoltaici ...
28/06/2022 Riuso oli e grassi esausti: da un’idea italiana nascono biocarburanti certificati e sostenibili Ogni anno sono prodotti migliaia di tonnellate di oli e grassi esausti. Se opportunamente trattate, possono ...
27/06/2022 Energia: investimenti in crescita dell'8% Un nuovo Rapporto dell'IEA segnala che la spesa record per l'energia pulita è destinata a far ...
24/06/2022 L'Italia senza acqua, mai così in 70 anni. Al lavoro sullo stato di emergenza Una delle peggiori carenze d'acqua degli ultimi 70 anni. Per il Po è allarme rosso. Agricoltura ...
23/06/2022 Hedera, l’orto-giardino verticale di design per la casa Per gli spazi indoror, dall’idea di Anna e Gian Franco Gasparini, arriva Hedera, soluzione per creare ...
22/06/2022 Superbonus, approvata risoluzione per sbloccare i crediti Sblocco dei crediti e ampliamento platea cessionari: queste le richieste al Governo contenute nella risoluzione per ...