Breakthrough Energy Ventures, il fondo guidato da Bill Gates sta investendo in una startup, Malta, per costruire una batteria a basso costo utilizzando un “frigorifero a base di steroidi”.
In molte parti del mondo, è più economico costruire nuovi progetti di energia rinnovabile rispetto alle centrali a combustibili fossili. Per sostituire completamente i combustibili a base di carbone, tuttavia, abbiamo bisogno di soluzioni per immagazzinare grandi quantità di energia per quando il sole non splende e il vento non soffia.
Finora, la risposta è stata data dalle batterie agli ioni di litio. Tuttavia, poiché queste batterie sono costose, le installazioni sulla rete elettrica in luoghi come la California e l’Australia sono in grado di immagazzinare energia sufficiente a fornire energia per un massimo di poche ore.
La startup Malta, con sede a Cambridge (MA), pensa di avere una risposta sotto forma di pompe di calore, camere refrigerate e sale liquefatto. L’idea è quella di utilizzare l’elettricità in eccesso da pannelli solari e turbine eoliche per far funzionare una grande pompa di calore. “Si tratta essenzialmente di un frigorifero a base di steroidi”, dice Adrienne Little, il leader tecnico della startup sugli scambiatori di calore. Estrae calore da una camera piena di prodotti chimici antigelo, abbassando la temperatura a -70°C (-94°F). Questo calore viene scaricato in un’altra camera dove il sale – non esattamente sale da tavola, ma simile – viene riscaldato fino a 565°C (1.050°F). Queste camere isolate trattengono l’energia fino a quando non è necessaria. Si tratta di un motore termico – essenzialmente come una turbina a vapore all’interno di una centrale elettrica – che viene utilizzato per convertire il calore e il freddo in energia elettrica utilizzabile.
Per ogni unità di energia elettrica immessa nel sistema, solo circa la metà viene recuperata, dice il CEO di Malta Ramya Swaminathan. Questo perché le pompe di calore sono molto meno efficienti delle batterie agli ioni di litio.
Ma questo è un sacrificio che vale la pena fare perché il costo complessivo del sistema potrebbe essere potenzialmente inferiore a quello di una batteria agli ioni di litio, che secondo Bloomberg New Energy Finance costa, in media, 176 dollari per chilowattora (kWh). Il documento di Laughlin calcola che il costo di costruzione di un sistema a pompa di calore potrebbe essere di soli 12,7 dollari per kWh. Ciò perché Malta essenzialmente sta usando ingredienti standard per costruire “la batteria”: pompe di calore, tubi, serbatoi isolati, sale e prodotti chimici antigelo.
I ricercatori sull’energia ritengono che, se il mondo deve immagazzinare grandi quantità di energia rinnovabile, il costo deve essere vicino ai 10 dollari per kWh. Questo è approssimativamente il costo della tecnologia di immagazzinamento dell’energia più comunemente usata: l’immagazzinamento idroelettrico con pompaggio, che funziona utilizzando l’elettricità in eccesso per pompare l’acqua in un serbatoio ad una certa altitudine e poi lasciando cadere l’acqua sulle turbine per generare elettricità quando necessario. Ma l’uso dell’energia idroelettrica dipende dalla geografia, che richiede l’accesso a montagne e grandi fiumi.
Malta utilizzerà i fondi raccolti per costruire un impianto pilota da 10 MW in grado di fornire energia fino a 10 ore. L’impronta dell’impianto pilota sarà di circa 2500 metri quadrati, circa mezzo campo di calcio. Molti dei componenti sono stati ampliati senza richiedere un corrispondente aumento della superficie del terreno. Ad esempio, un impianto da 100 MW avrà bisogno di circa 15.000 metri quadrati, vale a dire 10 volte l’energia immagazzinata per sei volte l’area.
Breakthrough Energy Ventures afferma di investire solo in aziende che hanno il potenziale per ridurre le emissioni globali annuali di ben 500 milioni di tonnellate. Per Malta è il quarto investimento di Breakthrough Energy Ventures per l’accumulo di energia. Le altre tre società sono Form Energy (che mira a costruire una “centrale elettrica reversibile”), Quidnet Energy (che immagazzina energia in serbatoi di scisto) e QuantumScape (che ha la tecnologia per costruire una batteria a stato solido).
