4 soluzioni di accumulo di energia che aiuteranno il pianeta a raggiungere lo zero netto

Di Katharine Rooney

Nel suo recente conteggio di ciò che ci vorrà perché il mondo raggiunga lo zero netto, il gigante della consulenza McKinsey descrive una "trasformazione fondamentale dell'economia globale", una che richiede investimenti poco più di 9 trilioni di dollari all'anno per decenni. La decarbonizzazione dell'approvvigionamento energetico è una parte significativa e complessa della trasformazione. Avremo bisogno di una serie di soluzioni, tra cui l'accumulo di energia, che è emerso come una priorità negli ultimi anni, un compagno per l'uso diffuso delle rinnovabili e l'espansione delle reti elettriche locali.

Avremo anche bisogno di molto più spazio di archiviazione. Infatti, affinché il mondo rimanga sulla buona strada per raggiungere gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite (SDG) sull'energia, il settore ha bisogno di una crescita a doppia cifra, secondo l'Agenzia internazionale per l'energia (IEA), a causa della capacità dello stoccaggio di compensare l'intermittenza natura delle fonti rinnovabili e di rispondere rapidamente alle fluttuazioni della domanda.

La crescita dell'accumulo di energia dovrebbe provenire da quattro tecnologie, ognuna delle quali offre un percorso diverso verso lo zero netto.

1. Idrogeno

L'energia rinnovabile può essere convertita in idrogeno, immagazzinata fino a quando non è necessaria e quindi convertita in elettricità su richiesta.

L'Advanced Clean Energy Storage Project a Delta, Utah, mira a diventare il più grande impianto di stoccaggio di energia rinnovabile al mondo, aiutando a decarbonizzare porzioni dello Utah e della California.

Uno dei vantaggi dell'idrogeno è la sua scalabilità, in particolare come fattore abilitante dello stoccaggio stagionale a lungo termine. Negli stati occidentali, ad esempio, c'è spesso un grande surplus di energia rinnovabile in primavera, quando una combinazione di forti venti, luce solare e temperature fresche può portare a un eccesso di centinaia di migliaia di megawattora.

Nello Utah, Mitsubishi Power, un marchio di soluzioni energetiche di MHI, è partner dell'Advanced Clean Energy Storage Project, dove l'idrogeno verde su scala industriale sarà prodotto e immagazzinato in caverne di sale sotterranee. Il progetto mira a diventare il più grande impianto di stoccaggio di energia rinnovabile al mondo, in grado di aiutare a decarbonizzare porzioni dello Utah e della California.

Altrove, a est delle isole britanniche nel Mare del Nord, vasti parchi eolici offshore generano spesso energia in eccesso. Ci sono già numerosi progetti in fase di sviluppo per sfruttare tale energia, tra cui il Green Hydrogen Hub di Amburgo in Germania, che produrrà idrogeno dall'energia eolica e solare.

L'Hydrogen Council, una partnership globale composta da quasi 100 aziende leader, afferma che l'idrogeno potrebbe consentire la diffusione diffusa delle energie rinnovabili convertendo e immagazzinando più di 500 terrawattora (TWh) di elettricità.

2. Combustibili sintetici

La tecnologia power-to-fuel consente di immagazzinare l'energia in eccesso proveniente da fonti rinnovabili come combustibile sintetico, come il metanolo, che può essere prodotto da idrogeno verde e CO catturata₂. Ciò lo rende un combustibile netto a emissioni zero, per il quale la domanda sta crescendo rapidamente: si prevede che il mercato globale del metanolo avrà un tasso di crescita annuale composto del 4.6% fino al 2027.

Il progetto Take-Off dell'Unione Europea mira a utilizzare combustibili sintetici nell'aviazione in sostituzione dei combustibili fossili mentre sono in fase di sviluppo aerei elettrici e alimentati a idrogeno.

Il metanolo viene posizionato come uno strumento vitale per la riduzione delle emissioni per il settore dei trasporti in Cina. Entro il 2024 potrebbero esserci 50,000 auto, camion e autobus alimentati a metanolo sulle strade del paese. In Europa, la linea di traghetti Stena ha introdotto il primo traghetto al mondo a metanolo, adattando i suoi sistemi di alimentazione e motori esistenti.

Poiché i combustibili sintetici sono facili da immagazzinare e richiedono pochi investimenti in infrastrutture, hanno un ruolo importante da svolgere nella creazione di un futuro di trasporto a zero emissioni. Mitsubishi Power sta lavorando allo sviluppo di diversi combustibili sintetici, tra cui il metanolo liquido e l'etere dimetilico (DME), un'alternativa al diesel a combustione pulita e non tossica.

Mitsubishi Power è anche un partner del progetto Take-Off dell'Unione Europea, che mira a utilizzare combustibili sintetici nell'aviazione in sostituzione dei combustibili fossili nel breve termine, mentre gli aerei elettrici e alimentati a idrogeno sono sviluppati su larga scala.

3. Power-to-mobility

Una crescente consapevolezza della necessità di decarbonizzare, insieme alle politiche del governo sull'eliminazione graduale del motore a combustione interna, ha incoraggiato l'adozione dei veicoli elettrici (EV). Nel 2021, Le vendite di veicoli elettrici hanno raggiunto 6.6 milioni, tre volte la loro quota di mercato di due anni prima, secondo l'IEA.

Oltre a creare meno emissioni, i veicoli elettrici possono immagazzinare elettricità in eccesso ogni volta che vengono caricati, reimmettendo energia nella rete per compensare le carenze nei momenti di forte domanda. Con sempre più stazioni di ricarica elettriche aggiunte ai bordi delle strade, alle case e agli immobili commerciali, le società di servizi pubblici saranno in grado di utilizzare l'elettricità in eccesso in modo ancora più efficiente.

4. Batterie

Si prevede che i progressi nello sviluppo delle batterie agli ioni di litio aumenteranno lo stoccaggio, consentendo alle batterie di alimentare presto migliaia di case. L'immagazzinamento di una carica elettrica in serbatoi di elettroliti liquidi consente di potenziare le tecnologie agli ioni di litio secondo necessità come fonte di energia di riserva per la rete.

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Come parte di un progetto per vedere se l'energia pulita e distribuita può compensare una crescente domanda di elettricità e aiutare a bilanciare la rete, Mitsubishi Power sta implementando lo stoccaggio dell'energia della batteria a Orange County, in California. Sistemi di accumulo di energia come questo potrebbero un giorno essere utilizzati in condomini multi-unità, aiutandoci ad avvicinarci a un futuro di città a risparmio energetico e a basse emissioni di carbonio.

Circa l'autore

Katharine Rooney ha oltre 20 anni di esperienza internazionale come giornalista per i principali mezzi di informazione. Le sue aree di competenza includono energia, infrastrutture, sostenibilità e tecnologia emergente.