“Prendi l’energia solare e mettila in scatola”: un nuovo concetto di accumulo per il MIT
Quando tecnologie solari diverse come il fotovoltaico e il solare termodinamico a sali fusi si incontrano, alla continua ricerca di nuove soluzioni di accumulo energetico per la loro non programmabilità diretta, possono scaturire nuove tecnologie come quella messa a punto dai ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology) che prevede letteralmente di “mettere in scatola” l’energia solare.
(schema di testa tratto da articolo rivista Energy and Environmental Science)
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Si tratta di un approccio davvero innovativo, basato sul concetto di “batteria solare” TEGS-MPV (Thermal Energy Grid Storage-Multi-Junction Photovoltaics), che coniuga in sè differenti soluzioni tecnologiche come l’accumulo a sali fusi del solare termodinamico e il fotovoltaico multi-giunzione, dando origine ad un sistema capace di stoccare il surplus d’energia elettrica rispetto alla domanda, immagazzinandola sotto forma di calore all’interno di grandi serbatoi contenenti silicio fuso incandescente e sfruttando la luce di tale incandescenza per generare nuova elettricità attraverso il fotovoltaico quando necessario.
L’ idea del MIT è ancora agli albori della fase sperimentale, ma i ricercatori sono confidenti che il loro progetto possa essere più conveniente rispetto alle batterie agli ioni di litio ed avere un costo di quasi la metà degli impianti idroelettrici a pompaggio, che costituiscono ancora oggi la forma più economica di accumulo elettrico su scala di rete.
Il nuovo sistema prevede un grande serbatoio ad alto isolamento in grafite di 10 metri di larghezza, contenente silicio liquido, mantenuto ad una temperatura “fredda” (.. si fa per dire.. ), di quasi 1.900° C. Una serie di tubi, esposti ad elementi riscaldanti, collegano poi questa struttura di accumulo ad un secondo serbatoio definito “caldo“.
Nel momento in cui il surplus di energia elettrica in rete entra nel sistema, questo viene convertito in calore nei tubi di collegamento tra le due cisterne sfruttando l’effetto Joule. Contemporaneamente, il silicio liquido viene pompato dal serbatoio freddo a quello caldo, assorbendo nel tragitto l’energia termica, scaldandosi fino a 2.400° C.
Al ritorno della domanda di elettricità da parte della rete, il semimetallo, che a quelle temperature è talmente caldo da divenire luminoso, è spinto attraverso una sorta di motore dove le celle solari sfruttano la sua luce bianca per produrre elettricità.
Come spiega Asegun Henry, Professore associato presso il Dipartimento di ingegneria meccanica del MIT, “Uno dei nomi affettuosi con cui le persone hanno iniziato a chiamare il nostro concept è ‘sole in scatola‘, coniato dal mio collega Shannon Yee al Georgia Tech. È fondamentalmente una fonte di luce estremamente intensa contenuta in una scatola che intrappola il calore”.
Secondo il team di progetto, uno di questi sistemi TEGS-MPV da solo potrebbe essere sufficiente per alimentare ben 100.000 abitazioni con costi contenuti e senza limitazioni geografiche.
Sauro Secci
