Con l’aumento della penetrazione delle energie rinnovabili nei sistemi elettrici, le tecnologie d’accumulo sono divenute un elemento essenziale per garantire flessibilità e sicurezza della rete. Accanto a opzioni tecnologiche collaudate come le classiche centrali idroelettriche a pompaggio o le batterie al litio, c’è chi sta portando avanti innovazioni alternative. È il caso del Centro Ricerche Eni per le Energie Rinnovabile e l’Ambiente di Novara, nei cui laboratori si sta realizzando la prossima generazione dei sistemi di storage per stoccare energie rinnovabili.
La tecnologia in questione è quella delle batterie di flusso, dispositivi d’accumulo ricaricabili costituiti da due serbatoi contenti gli elettroliti e una cella elettrochimica. Il particolare design richiede che gli elettroliti vengano fatti fluire sugli elettrodi all’interno della cella, dove sono separati da una membrana che permette il passaggio solo dei protoni. Questa tecnologia presenta dei vantaggi innegabili, a cominciare dalla capacità di offrire un ciclo di vita molto più lungo dei concorrenti e tempi di risposta rapida.
Non solo. La caratteristica principale di questa tecnologia è l’indipendenza tra l’energia accumulata e la potenza erogata: la prima dipende, infatti, dal volume e dalla concentrazione di elettroliti contenuti nei serbatoi, mentre la seconda è funzione esclusivamente della superficie della membrana attraverso cui avviene lo scambio ionico e del sistema di conversione della potenza. In tal modo, il design riduce notevolmente i problemi di sicurezza riscontrati nelle batterie al litio concedendo una certa flessibilità al layout ed evitando il fenomeno dell’autoscarica. Inquadrate in un progetto di sviluppo fotovoltaico o eolico, potrebbero garantire una fornitura di energia pulita affidabile e costante. In questi anni, a livello mondiale sono stati sperimentati nuovi materiali attivi low cost, architetture semplificate e persino costruiti i primi impianti prototipali, ma la ricerca è ancora solo all’inizio. In questo contesto, il Centro Ricerche Eni per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente ha realizzato alcuni prototipi basati su diverse coppie elettrolitiche, raggiungendo elevate efficienze. Uno dei progetti del centro prevede di mettere a punto un sistema d’accumulo basato sulle batterie di flusso e realizzato in situ, da integrare direttamente a un impianto fotovoltaico. Una soluzione che si presta sia per applicazioni in rete che per impianti in modalità off-grid.
In collaborazione con Eni