Batterie al rabarbaro per accumulare energia rinnovabile, ora sono realtà

Da un brevetto di Harvard, Green Energy Storage, start up italiana, ha lanciato le prime batterie a flusso organiche a basso costo e a ridotto impatto ambientale.

È made in Italy la batteria a flusso organica che utilizza una sostanza contenuta nel rabarbaro per accumulare energia prodotta da fonti rinnovabili. La batteria, prodotta da Green Energy Storage, start up italiana specializzata in soluzioni tecnologiche per l’efficienza energetica e lo storage, ha il grande vantaggio di essere economica e a basso impatto ambientale.

Green Energy Storage
Salvatore Pinto, presidente di Green Energy Storage, alla presentazione della nuova batteria a flusso organica. Foto: Green Energy Storage

Salvatore Pinto, presidente di Green Energy Storage, dopo aver letto su Nature della batteria a flusso organica è volato negli Stati Uniti all’Università di Harvard per convincere il professor Michael J. Aziz, responsabile della ricerca, a cedergli il brevetto. Siglato l’accordo nel 2015 Pinto è riuscito in un anno a creare dalla tecnologia sviluppata dall’Università di Harvard una batteria capace di rivoluzionare il settore energetico. Il prototipo da 1 watt è oggi una batteria funzionante, o meglio una famiglia di batterie che parte da una capacità di 3kW per arrivare fino a 10kW e oltre. Nei prossimi cinque anni verranno sviluppati una serie di modelli, dalle piccole unità per gli edifici alle grosse unità pensate per il settore industriale.

Gruppo di ricerca sulle batterie a fluido organiche dell'Università di Harvard
Gruppo di ricerca sulle batterie a fluido organiche dell’Università di Harvard

Che cosa è una batteria a flusso organica e come funziona

La batteria a flusso è un accumulatore di energia, in altre parole una grande pila, in grado di immagazzinare energia elettrica per poi rilasciarla nel momento del bisogno.

La tecnologia sfrutta una molecola prodotta dalle piante durante la fotosintesi, chiamata chinone, facilmente estraibile dal rabarbaro e da altri vegetali, biocompatibile e a basso costo.

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Funzionamento di una batteria a flusso organica

Il sistema è composto da due serbatoi a ciclo chiuso contenenti del liquido con due pompe e una membrana a scambio ionico. I due fluidi, uno contenente il chinone e l’altro acido bromidrico, si scambiano gli ioni attraverso la membrana ma non si mischiano mai. Durante le fasi di carica e scarica i liquidi vengono fatti circolare attraverso le pompe, entrano in contatto con la membrana, scambiando ioni in modo direzionale, in un verso quando la batteria fornisce energia, nell’altro quando è in fase di ricarica.

Il vantaggio di usare un prodotto di origine naturale, come il chinone, rispetto a una sostanza chimica, è evidente: riduce l’impatto sull’ambiente, è facilmente reperibile e riproducibile su scala industriale, ha un alta efficienza ed è economicamente vantaggioso.

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Vantaggi derivanti dall’utilizzo di un chinone nelle batterie a flusso organiche

Le diverse opzioni di utilizzo delle batterie a flusso

La batteria di Green Energy Storage è stata pensata per l’efficienza e il risparmio energetico di abitazioni, edifici commerciali e imprese. La batteria è una risposta alle esigenze di accumulo dell’energia prodotta da fonti rinnovabili che essendo per sua natura intermittente è costantemente alla ricerca di sistemi che possano garantire – in maniera economica ed ecologica – lo stoccaggio di energia nei momenti in cui non vi è produzione. Ma non solo, le batterie possono essere utilizzate anche per stabilizzare la rete elettrica.

Possibili applicazioni delle batterie a flusso organiche
Possibili applicazioni delle batterie a flusso organiche

Le potenzialità di mercato delle batterie

Il mercato delle batterie è destinato a crescere in modo esponenziale, e con esso quello delle batterie a flusso organiche.

L’Agenzia internazionale per l’energia stima che – entro il 2021 – il 28% dell’energia elettrica globale verrà prodotta principalmente da fotovoltaico e da impianti eolici onshore.

“In un contesto di così forte espansione, dove le rinnovabili si affermano sempre più come fonte primaria per soddisfare sia i fabbisogni energetici dei complessi industriali sia di consumo domestico – spiega Salvatore Pinto – lo sviluppo di sistemi flessibili di accumulo dell’energia assume un’importanza ancora maggiore. Lo storage rappresenterà sicuramente la prossima rivoluzione energetica”.

Con lo sviluppo della produzione di energia da fonti rinnovabili le batterie di accumulo rispondono alle esigenze di edifici, siti industriali e aree rurali, dove l’eccesso di produzione eolica o solare viene sprecata durante il giorno mentre potrebbe essere stoccata per le ore di assenza di vento o luce.

Gli sviluppo futuri delle batterie Green Energy Storage

L’obiettivo di Green Energy Storage è di introdurre sul mercato entro il 2018 diverse tipologie di batterie a flusso organiche La soluzione presentata è la base di partenza per incrementare la potenza ed effettuare ulteriori perfezionamenti prima della produzione e immissione sul mercato su larga scala.

Per raggiungere l’obiettivo, l’azienda ha siglato un accordo con Sorgenia che per prima testerà sul campo le batterie. L’Utility affiancherà la start up attraverso un progetto a lungo termine con diverse fasi di test e raccolta dati per poter sviluppare al meglio la soluzione attuale.

La fase di sviluppo ha ricevuto il finanziamento di 2 milioni di euro dalla Comunità Europea e altri 3 milioni dalla Provincia Autonoma di Trento. Questo consentirà all’azienda di procedere nello sviluppo di una batteria a flusso organica di 200 dollari per kilowattora entro i prossimi quattro anni. Finanziamenti a parte la tecnologia sarà sviluppata grazie alla collaborazione tra l’Università di Harvard con i Prof. Michael J. Aziz e Prof. Roy G. Gordon, l’Università di Tor Vergata di Roma con la Prof.ssa Silvia Licoccia e la Fondazione Bruno Kessler.

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