Power-to-Al: immagazzinare energia nell’alluminio
Conserva l’energia rinnovabile in alluminio in estate per generare elettricità, idrogeno o calore quando necessario. Anche dopo mesi e mesi.
Il progetto di ricerca europeo Reveal, finanziato dal programma Horizon Europe, lanciato a luglio di quest’anno, sta lavorando a questo compito.
I ricercatori si sono dati 4 anni di tempo per sviluppare una nuova soluzione di stoccaggio basata sul “Power-to-Al”, dall’elettricità all’alluminio appunto.
Il concetto si affida alla conversione dell’ossido di alluminio in alluminio tramite elettrolisi, riadattando la tecnica, per creare un ciclo di accumulo energetico continuo.
Il progetto ha un obiettivo specifico: dimostrare la fattibilità del ciclo di accumulo Power-to-Al ei vantaggi rispetto ad altre tecnologie di accumulo in termini di costi e impatto.
Secondo le prime stime, un singolo blocco di alluminio da un metro cubo può immagazzinare chimicamente circa 23,5 megawattora, più di 50 volte una batteria agli ioni di litio. In sintesi, può alimentare una casa di medie dimensioni per 2 interi anni.
Come caricare l’alluminio?
Il team di Reveal propone di caricare sfere di alluminio del diametro di 1 mm.
Durante il processo di ricarica, l’energia rinnovabile in eccesso verrebbe usata per convertire l’ossido di alluminio in alluminio elementare puro.
È un processo di elettrolisi industriale che richiede temperature intorno agli 800 °C, nonché nuovi elettrodi inerti, che evitano le emissioni degli attuali processi di fusione dell’alluminio.
Il team stima che sarà possibile caricare un sistema redox di alluminio come questo con un’efficienza di circa il 65%.
Tutti i materiali necessari per la realizzazione sono relativamente poco costosi (anche da rottami o riciclo) e facili da reperire, da immagazzinare e trasportare.
Mentre per scaricare l’alluminio?
Per utilizzarne l’energia accumulata è sufficiente riconvertirlo. Questo può essere fatto a basse temperature, utilizzando reazioni alluminio-acqua a meno di 100 ° C.
Queste reazioni generano idrossido di alluminio e idrogeno puro, che può essere fatto funzionare direttamente in una pila di celle a combustibile PEM per la conversione in elettricità.
Ovviamente il processo e la cella a combustibile generano anche calore, che può essere recuperato per riscaldare gli ambienti o per l’acqua calda sanitaria.
Il processo di ricarica verrebbe eseguito presso strutture specifiche, e l’alluminio “caricato” verrebbe poi messo a disposizione per essere “scaricato” in condomini, strutture industriali e persino singole case, quando un convincente sistema di conversione alluminio-idrogeno sarà messo a punto. In fondo le attrezzature necessarie sono relativamente semplici e richiedono poca manutenzione.
Inoltre il team ha analizzato l’intero ciclo di vita del progetto e parla di soli € 0,09 per kWh. Questo lo rende piuttosto interessante, e non a caso Reveal lavora duramente per realizzare soluzioni pratiche di questo nuovo concetto di stoccaggio energetico.