Metodo rivoluzionario per immagazzinare le energie rinnovabili

Il primo prototipo commerciale di Energy Vault, di 60 metri di altezza, sarà visibile già all'inizio dell'anno prossimo ad Arbedo-Castione Energy Vault

Impilare dei blocchi di calcestruzzo con una gru per stoccare energia e sfruttare la forza di gravità per produrre elettricità quando le fonti rinnovabili sono carenti: la batteria elettrica, tanto semplice quanto rivoluzionaria, proposta dalla start-up ticinese Energy Vault sta attirando investitori e clienti da ogni parte del mondo. 

E cosa facciamo quando non vi è né sole né vento? Energy Vault sembra aver trovato la risposta alla domanda ricorrente, formulata da difensori del nucleare, lobbisti del petrolio, scettici e avversari delle energie rinnovabili. Una domanda che, di fatto, mette a nudo il “tallone di Achille” delle nuove fonti energetiche, ossia l’incostanza della produzione di elettricità con sole e vento. 

L’energia solare ed eolica figurano in primo piano nelle strategie energetiche adottate da un crescente numero di paesi per ridurre l’impiego di combustibili fossili, che generano emissioni di C02 e altri gas inquinanti, o per uscire dall’era nucleare, che comporta altissimi rischi. Rimane però il problema legato allo stoccaggio dell’elettricità generata dalle fonti rinnovabili, abbondante in alcune ore del giorno e scarseggiante in altre. 

Cresciuto in California, dove era emigrato il nonno di origine marchigiana, l’imprenditore americano Robert Piconi vive e lavora da una decina d’anni nel Canton Ticino. swissinfo.ch

“Due anni fa abbiamo deciso di cercare una soluzione per risolvere questo problema. Non volevamo però investire nelle tecnologie sulle quali si lavora attualmente per mettere a punto grandi batterie elettriche. Queste batterie impiegano generalmente sostanze chimiche o metalli, come il litio, che hanno un grave impatto ambientale. Inoltre, la loro efficienza si riduce di anno in anno”, spiega Robert Piconi, Ceo di Energy Vault. 

Mattoni invece di acqua 

La soluzione proposta dalla start-up ticinese è una batteria formata da blocchi di calcestruzzo di 35 tonnellate ciascuno e da una gru a 6 braccia, di nuova concezione. Questi “mattoni” vengono issati l’uno sull’altro, come dei lego, in modo da immagazzinare energia quando vi è sovrapproduzione di elettricità proveniente dagli impianti eolici e fotovoltaici. Vengono poi lasciati “cadere”, sfruttando la forza di gravità per produrre elettricità, quando mancano altre fonti energetiche. Le operazioni di carica e scarica vengono controllate da un software, in grado di correggere eventuali oscillazioni dei blocchi in caso di forte vento. 

La batteria si basa sui principi già applicati da decenni dalle centrali idroelettriche con un sistema di pompaggio, che sfruttano il dislivello tra due bacini. L’acqua viene pompata nel bacino a monte quando vi è sovrapproduzione di energia e le tariffe sono basse. Viene poi riversata di nuovo a valle, quando vi è penuria di elettricità e quindi a tariffe più alte. Ancora oggi il 96% dell’elettricità immagazzinata a livello mondiale si trova nei bacini di pompaggio e di accumulazione d’acqua. 

“Questi impianti possono però essere realizzati soltanto in paesi che dispongono di montagne, acqua e grandi risorse finanziarie. E perfino in questi paesi non se ne vogliono quasi più costruire, già solo per questioni di protezione dell’ambiente. La nostra batteria, invece, può essere costruita ovunque, a prezzi molto più modici, e offre un grado di efficienza dell’80%, più alto quindi di quello dei sistemi di pompaggio d’acqua”, sottolinea Robert Piconi. 

Clienti e investitori 

Secondo Energy Vault, una torre di 120 metri di altezza consente di stoccare 35 MWh di elettricità e di fornire energia a 2-3 mila unità abitative per una durata di 8 otto ore. Il costo è di 8-9 milioni di franchi. A metà novembre, la start-up ha depositato una domanda di costruzione di un prototipo commerciale di 60 metri di altezza nel comune ticinese di Arbedo-Castione. Servirà, in particolare, a ottimizzare il software e la stabilità dei processi di spostamento dei blocchi. 

Se le “prove generali” avranno successo, l’impianto sarà commercializzato a partire dalla metà del 2020. E i clienti già fanno la coda da mesi: un sistema efficiente di stoccaggio dell’elettricità è atteso da tempo in tutto il mondo. Oltre un centinaio di società dei cinque continenti si sono già annunciate e visiteranno l’impianto nei prossimi mesi. Tra queste anche la società Tata, il più grande gruppo industriale indiano. 

Energy Vault dispone dei mezzi finanziari per rispondere alla forte domanda. Nell’agosto scorso, l’impresa ticinese ha ottenuto un finanziamento per un valore di 110 milioni di dollari da Vision Fund, il più importante fondo mondiale di investimenti in nuove tecnologie, creato dalla holding giapponese Softbank. Un ingente importo che praticamente tutte le start-up sognano di poter raccogliere in un solo colpo, prima ancora di aver iniziato le attività commerciali. 

L’anello mancante della catena energetica 

Nella produzione di grandi batterie saranno investiti centinaia di miliardi di franchi nei prossimi anni. Le ricerche vanno in molte direzioni, sistemi elettro-chimici, elettro-meccanici, termici, a idrogeno. Ma l’industria dello stoccaggio di elettricità su ampia scala è ancora in una fase iniziale e le soluzioni attuali non sono sufficientemente redditizie e sostenibili. La torre di calcestruzzo di Energy Vault potrebbe diventare, almeno a corto e medio termine, l’anello mancante per garantire un approvvigionamento energetico costante con fonti rinnovabili e spianare la strada ad un’economia a basse emissioni di carbonio. 

“È un sistema che si basa in buona parte su tecnologie già sperimentate da moltissimo tempo: le gru, i carrelli impiegati ad esempio per spostare i container sulle navi, il calcestruzzo e i generatori prodotti da aziende come ABB”, sottolinea Robert Piconi. La parte più innovativa è costituita dal software che dirige autonomamente le operazioni, tenendo conto anche del fabbisogno di elettricità sul mercato e delle condizioni atmosferiche. Idealmente la torre andrebbe situata nei pressi di grandi impianti eolici o solari e stabilimenti industriali con attività produttive anche durante la notte. 

La start-up ticinese ha già avviato una collaborazione con il gruppo Cemex, il colosso messicano del cemento che dispone di un centro globale di ricerca e sviluppo tecnologico in Svizzera. Lo scopo del partenariato è di produrre blocchi di calcestruzzo a basso prezzo e senza materiali nocivi, impiegando in misura preponderante terra o materiali di scarto e detriti che vengono attualmente depositati in discariche. 

Grandi aspettative 

Il progetto di batteria elettrica è nato su iniziativa dell’americano Bill Gross, che con la sua società californiana Idealab ha già promosso circa 150 start-up attive nel settore delle nuove tecnologie e delle energie rinnovabili. Per sviluppare il suo progetto, Gross si era rivolto a due suoi conoscenti: l’ingegnere ticinese Andrea Pedretti, il padre dal profilo tecnico della batteria elettrica, e l’imprenditore americano Robert Piconi, che casualmente viveva pure lui da anni nel Canton Ticino. 

Energy Vault dovrà dimostrare nei prossimi mesi di avere un sistema efficiente e concorrenziale. Robert Piconi, che ha già lavorato in passato per alcune grosse imprese transnazionali, è convinto di poter risolvere il problema dello stoccaggio di elettricità. “Vi sono grandi aspettative a livello mondiale, in quanto finora nessuno ha potuto vincere questa sfida. Ma siamo riusciti a combinare tecnologie già collaudate da molto tempo con materiali a basso costo e un software innovativo. Per la prima volta, con la nostra soluzione, si potrà produrre, stoccare e immettere sul mercato energia verde a prezzi più bassi di quelli delle energie fossili”.