Abbiamo bisogno del calore per produrre qualsiasi cosa, dalle barre di acciaio ai pacchetti di ketchup. Attualmente, il 20% della domanda globale di energia viene utilizzata per produrre calore utilizzato nell’industria. La maggior parte è generata dalla combustione di combustibili fossili. Nel tentativo di migliorare il settore, un numero crescente di aziende sta lavorando per fornire questo calore con una tecnologia chiamata batterie termiche.
Immagazzinare l’energia sotto forma di calore non è un’idea nuova: le acciaierie catturano il calore di scarto e lo utilizzano per ridurre la domanda di carburante da quasi 200 anni. Ma una rete in evoluzione e la tecnologia in avanzamento hanno aumentato l’interesse in questo campo. “Questa è una zona calda”, afferma Jeffrey Rissman, direttore senior del settore presso Energy Innovation, una società di ricerca e politica sull’energia e il clima.
Le fonti energetiche rinnovabili, come l’eolico e il solare, hanno visto un calo significativo dei prezzi nell’ultimo decennio. Tuttavia, queste fonti energetiche sono incoerenti e soggette a modelli giornalieri e stagionali. Pertanto, con l’aumento delle energie rinnovabili a basso costo, c’è stata una spinta parallela per trovare modi per immagazzinarle per applicazioni che richiedono una fonte di energia costante.
Lo stoccaggio dell’energia termica potrebbe collegare l’elettricità rinnovabile, economica ma irregolare, ai processi industriali ad alta intensità di calore. Questi sistemi possono trasformare l’elettricità in calore e poi, come le tipiche batterie, immagazzinare l’energia e distribuirla secondo necessità.
Rondo Energy è una delle aziende che lavorano per produrre e distribuire batterie termiche. Il sistema di accumulo del calore dell’azienda si basa su un riscaldatore a resistenza, che trasforma l’elettricità in calore utilizzando lo stesso metodo di un riscaldatore o di un tostapane, ma su scala più ampia e raggiungendo una temperatura molto più elevata. Questo calore viene quindi utilizzato per riscaldare pile di mattoni accuratamente progettate e disposte che immagazzinano il calore per un uso successivo. L’aria soffiata sui mattoni caldi può quindi essere utilizzata per generare vapore o fornita direttamente per riscaldare l’apparecchiatura.
Utilizzando materiali comuni e progettando apparecchiature che possano funzionare con le installazioni esistenti, Rondo sta lavorando per dimostrare che la sua tecnologia può integrarsi in un settore in cui il costo è fondamentale. “Stiamo dimostrando che questo è conveniente in questo momento”, afferma John O’Donnell, CEO dell’azienda.
Rondo ha avviato il suo primo progetto pilota commerciale presso un impianto di etanolo in California dal marzo 2023. L’azienda si sta inoltre espandendo, producendo apparecchiature in uno stabilimento in Tailandia che ha già annunciato piani di espansione.
In un progetto recentemente annunciato con l’azienda di bevande Diageo, le batterie termiche di Rondo saranno installate in una distilleria di whisky del Kentucky dove viene prodotto il bourbon Bulleit, insieme a una delle altre strutture di Diageo. A marzo, il progetto ha ricevuto un impulso dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, che lo ha selezionato per ricevere un finanziamento di 75 milioni di dollari come parte di uno sforzo più ampio per ripulire le emissioni industriali. Rondo non è l’unico concorrente nel settore delle batterie termiche, che ora comprende aziende che utilizzano di tutto, dal sale fuso e metallo alle rocce frantumate per immagazzinare calore.
Electrified Thermal Solutions sta costruendo batterie termiche che utilizzano mattoni termicamente conduttivi come elemento riscaldante e mezzo di stoccaggio. Il passaggio di corrente elettrica attraverso i mattoni genera calore, senza la necessità di componenti separati. Allo stesso modo, Antora Energy utilizza i suoi blocchi a base di carbonio per generare e immagazzinare calore. L’azienda mira inoltre a trasformare questo calore in elettricità utilizzando la tecnologia termofotovoltaica.
Mentre molte aziende desiderano installare le proprie soluzioni di accumulo in strutture industriali, fornendo calore, elettricità o entrambi, alcune mirano a offrire uno stoccaggio di energia basato sulla rete per i servizi di pubblica utilità. Malta, nata da X (ex Google X) nel 2018, sta sviluppando una tecnologia che assorbirà elettricità, immagazzinerà l’energia sotto forma di calore in un sistema a sale fuso e quindi rigenererà l’elettricità da utilizzare sulla rete.
Brenmiller Energy è tra gli operatori più esperti nello stoccaggio dell’energia termica. L’azienda, fondata nel 2011, realizza sistemi modulari che utilizzano rocce frantumate per immagazzinare calore. La sua tecnologia è attualmente operativa in diverse strutture, tra cui un produttore di bevande e un ospedale.
Per fare la differenza in termini di emissioni industriali, le aziende che costruiscono sistemi di accumulo di energia termica devono crescere rapidamente. Dovranno anche convincere i clienti ad adottare un nuovo metodo di produzione del calore, un compito potenzialmente difficile in settori che possono essere conservatori, afferma Doron Brenmiller, direttore commerciale dell’azienda. Le batterie termiche potrebbero rappresentare una strategia chiave per far crescere le fabbriche man mano che si intensificano gli sforzi per ridurre le loro emissioni.
( fonte: Casey Crownhart/ MIT Technology Review )
