Progetto StoRIES: garantire energia sostenibile sempre

Zero gas a effetto serra: l’obiettivo dell’Unione Europea

Il Green Deal europeo prevede una serie di iniziative politiche volte a garantire che l’Unione Europea diventi climaticamente neutra entro il 2050. Il piano ha implicazioni soprattutto per il settore energetico.

Passare a fonti rinnovabili non è, però, così semplice. Infatti la produzione di energia solare ed eolica dipende da diversi fattori, come l’ora del giorno, le stagioni e il tempo. Perciò, con l’aumentare delle energie rinnovabili variabili, acquisirà sempre più importanza lo stoccaggio energetico. Questo è indispensabile per assicurare energia nell’intervallo tra la produzione e il suo consumo.

Secondo le stime della Commissione Europea, per riuscire ad azzerare le emissioni nette di gas a effetto serra entro il 2050, l’UE dovrà essere in grado di immagazzinare sei volte più energia di quanto non faccia attualmente. Per questo si dovranno ideare nuove tecnologie di stoccaggio dell’energia, che:

• forniranno maggiore flessibilità ed equilibrio nella rete;
• saranno da supporto all’energia rinnovabile intermittente;
• contribuiranno alle sfide stagionali di stoccaggio dell’energia.

«L’immagazzinamento dell’energia sarà essenziale per la transizione verso un’economia decarbonizzata basata su fonti di energia rinnovabili. Poiché l’elettricità generata dall’energia eolica o solare non è sempre disponibile nelle quantità necessarie, dovremo immagazzinarne maggiori quantità – ha dichiarato l’europarlamentare Claudia Gamon -. Oltre alle tecnologie che già sappiamo funzionare bene, come lo stoccaggio d’acqua per pompaggio, anche altre tecnologie ricopriranno un ruolo fondamentale in futuro, come le tecnologie per le batterie, lo stoccaggio termico e l’idrogeno verde. Queste tecnologie dovranno avere accesso al mercato per garantire una fornitura costante di energia ai cittadini europei».

Accumulare energia: arriva il progetto StoRIES

Proprio questa è la sfida che il nuovo progetto europeo StoRIES (Storage Research Infrastructure Eco-System) affronterà. Il suo scopo è migliorare in modo significativo la base tecnologica per le applicazioni di stoccaggio dell’energia. Inoltre si creerà la prima rete europea di infrastrutture di ricerca.

StoRIES è coordinato dai ricercatori del Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Coinvolge un totale di quarantasette partner di diciassette Paesi e sessantaquattro infrastrutture di ricerca, a cui si aggiungono molti sostenitori esterni al progetto. Per esempio ci sono ESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures), EERA (European Energy Research Alliance), ed EASE (European Association for Storage of Energy). In Italia partecipano ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile), CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) ed Eni, che, insieme alla francese EDF (Électricité de France), rappresenterà il punto di vista delle imprese.

«Si tratta di un’opportunità di rilievo per lo sviluppo di una filiera condivisa e una stretta connessione tra ricerca e industria», sottolinea, infatti, la ricercatrice ENEA e coordinatrice del progetto “Electrochemical Storage” in EERA Joint Programme Energy Storage, Margherita Moreno.

Le sfide del progetto europeo StoRIES

L’iniziativa, finanziata con 7milioni di euro, dovrà, in quattro anni, riuscire ad integrare le numerose infrastrutture e competenze distribuite sul territorio europeo nel settore dell’accumulo di energia. Le principali attività che saranno sviluppate sono:

• creare un meccanismo per rendere disponibili e accessibili infrastrutture e servizi di ricerca di livello mondiale sui sistemi di accumulo di energia;
• integrare diverse tecnologie e sistemi di stoccaggio per accrescere l’efficienza;
• migliorare i materiali e ottimizzare i sistemi energetici ibridi, al fine di ridurre i costi e produrre tecnologie di accumulo più flessibili e competitive;
• supportare alla diffusione di sistemi d’immagazzinamento;
• analizzare gli aspetti socio-tecnici e ambientali di nuovi sviluppi e sistemi.

Su quest’ultimo aspetto si focalizzerà l’azione di ENEA. StoRIES è, infatti, un progetto strategico per l’Agenzia e per l’Italia, come ha dichiarato Giorgio Graditi, direttore del Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili dell’ENEA, e «permetterà di approfondire e declinare il concetto di ibridizzazione delle diverse forme di stoccaggio chimico, termico ed elettrochimico in sinergia con numerosi altri gruppi di ricerca».

I sei sottoprogrammi del progetto StoRIES

Il progetto StoRIES prevede, al suo interno, sei sottoprogrammi, ciascuno con obiettivi di ricerca specifici, ma integrati tra loro.

Il primo riguarda lo stoccaggio dell’energia elettrochimica. Ha come ambito d’interesse le batterie e i sistemi di accumulo elettrochimico. Questi sono i principali fattori su cui si sta ideando la transizione verso l’energia verde nel settore dei trasporti. Include anche la fornitura intermittente da fonti rinnovabili.

Un altro sottoprogramma riguarda lo stoccaggio di energia chimica, basato sulla conversione dell’energia elettrica rinnovabile nell’energia contenuta nei legami chimici. La tecnologia di conversione, Power to X (P2X), converte CO₂ e N₂, oltre all’acqua (H₂O), in combustibili e prodotti chimici ad alta densità energetica. Fornisce così capacità di stoccaggio dell’energia a lungo termine su larga scala.

Si aggiungono poi il settore dedicato all’immagazzinamento dell’energia termica e quello dell’accumulo meccanico di energia. L’obiettivo principale di quest’ultimo è sviluppare metodi e apparecchiature per l’accumulo meccanico di energia elettrica. Allo stesso tempo, si può utilizzare l’energia per supportare la rete, quando aumenta il consumo. I tre metodi principali di accumulo meccanico sono: l’energia idroelettrica, inclusa l’idro pompa, l’energia ad aria compressa e i volani.

Infine ci sono il sottoprogramma per lo stoccaggio di energia magnetica superconduttiva e quello che riguarda la tecnoeconomia e sostenibilità. L’ultimo settore ha l’importante ruolo di collegare tutti gli ambiti di ricerca e le rispettive tecnologie.

Tramite l’azione congiunta di tutti gli elementi di StoRIES, il programma sarà quindi in grado di creare un ecosistema con industrie e partner internazionali di ricerca, per promuovere la scienza aperta e nuovi standard di tecnologia energetica.