NotizieMacroLa batteria di sabbia finlandese riduce le emissioni del 70% senza materiali di terre rare

La batteria di sabbia finlandese riduce le emissioni del 70% senza materiali di terre rare

Autore: OilPrice.com·

Punti chiave

  • L'UE dispone attualmente di 55 GW di capacità di accumulo energetico e punta a raggiungere 200 GW entro il 2030, rispetto ai 213,3 GW della Cina e ai 137 GW degli Stati Uniti.
  • Le batterie agli ioni di litio in genere immagazzinano energia solo per circa quattro ore e le relative catene di approvvigionamento sono quasi interamente controllate dalla Cina, creando vulnerabilità geopolitiche per l'Europa.
  • La più grande batteria di sabbia del mondo, commissionata a Pornainen, in Finlandia, converte l'elettricità di rete in eccesso in calore immagazzinato in roccia frantumata e può soddisfare fino a una settimana del fabbisogno termico invernale della città.
  • Il progetto della batteria di sabbia di Pornainen ha ridotto le emissioni di gas serra della precedente rete di riscaldamento della città di quasi il 70%.
  • Il riscaldamento e il raffreddamento rappresentano all'incirca la metà del consumo energetico finale dell'UE, rendendo le soluzioni di stoccaggio termico particolarmente rilevanti per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.
La batteria di sabbia finlandese riduce le emissioni del 70% senza materiali di terre rare

L'Europa sta rimanendo indietro nell'installazione di sistemi di accumulo energetico in un momento critico. Il continente affronta la sua terza crisi energetica in quattro anni, determinata da una forte dipendenza dai combustibili fossili importati. Sebbene l'Unione Europea abbia ampliato la capacità solare ed eolica per diversificare il proprio mix energetico, le infrastrutture di stoccaggio non hanno tenuto il passo, esponendo la rete e i mercati energetici a nuove vulnerabilità.

"Senza un accumulo ottimizzato, l'UE rimane dipendente dal gas fossile importato per colmare le carenze quando il sole tramonta o il vento cala", riferisce Euronews. "Nonostante le rinnovabili forniscano il 44% dell'elettricità dell'UE, il blocco importa ancora circa il 55% del proprio fabbisogno energetico totale, inclusi petrolio e gas."

L'energia rinnovabile in eccesso generata durante le ore di picco di produzione ha determinato un aumento costante dei prezzi negativi nei mercati energetici europei, costringendo le utility a pagare i consumatori per prendere l'elettricità in surplus quando l'offerta supera la domanda. PV magazine avverte che "i mercati elettrici europei potrebbero affrontare una maggiore volatilità nel terzo trimestre del 2026, poiché le condizioni meteorologiche, l'elevata produzione solare e le risorse di flessibilità limitate allargano il divario tra la generazione rinnovabile di metà giornata e i picchi di domanda serali".

In risposta, la Commissione Europea si è impegnata a triplicare la capacità di accumulo dell'UE, puntando a 200 GW entro il 2030, rispetto agli attuali 55 GW. Per confronto, gli Stati Uniti dispongono di 137 GW di capacità di stoccaggio su scala di rete, mentre la Cina è in netta vantaggio con quasi 213,3 GW di capacità installata.

La maggior parte delle aggiunte di capacità pianificate si baserà sulle batterie agli ioni di litio, la tecnologia dominante nel settore globale dell'accumulo energetico. Tuttavia, le batterie agli ioni di litio presentano limitazioni significative per lo stoccaggio energetico su larga scala. Sebbene il litio sia ampiamente disponibile, scalabile e performante in una gamma di condizioni, le batterie in genere immagazzinano energia solo per circa quattro ore — un periodo di gran lunga inferiore rispetto allo stoccaggio pluriornaliero o stagionale necessario per bilanciare l'intermittenza dell'energia solare ed eolica. Inoltre, le catene di approvvigionamento delle batterie agli ioni di litio sono quasi interamente controllate dalla Cina, creando vulnerabilità geopolitiche che ricordano la dipendenza europea dai combustibili fossili importati.

Ridurre il dominio del litio nell'accumulo energetico — e di conseguenza il quasi-monopolio della Cina sulle tecnologie delle batterie — richiederà uno sviluppo rapido di soluzioni di stoccaggio alternative. Una piccola città finlandese sta perseguendo proprio questo approccio, utilizzando uno dei materiali più elementari disponibili: la sabbia.

L'azienda finlandese di teleriscaldamento Loviisan Lämpö ha commissionato la più grande batteria di sabbia del mondo a Polar Night Energy a Pornainen, una cittadina di circa 5.000 abitanti. A differenza dei sistemi agli ioni di litio, che immagazzinano elettricità elettrochimicamente, la batteria di sabbia converte l'elettricità di rete in eccesso in calore mediante elementi resistivi e la immagazzina in un grande silo di roccia frantumata. Tale energia termica viene quindi rilasciata come acqua calda o vapore nella rete di teleriscaldamento della città. La distinzione è rilevante perché il riscaldamento e il raffreddamento rappresentano all'incirca la metà del consumo energetico finale dell'UE, e il teleriscaldamento è ampiamente diffuso nei paesi nordici, dove serve la maggior parte degli edifici urbani in città e paesi.

La batteria è in grado di soddisfare quasi un mese di fabbisogno termico della città in estate e fino a una settimana in inverno.

"Stiamo passando da un mondo in cui erano le grandi centrali elettriche a produrre energia a un mondo in cui sono il solare e l'eolico a produrla, e allora abbiamo bisogno di una quantità enorme di accumulo", ha dichiarato Tommi Eronen, CEO di Polar Night Energy, a CNBC. "Speriamo che una grande parte di questi sistemi di accumulo possa essere di tipo sabbioso, dove non servono materiali di terre rare, come invece accade in molte batterie chimiche, come quelle agli ioni di litio."

Sebbene la batteria di sabbia sia considerevolmente meno efficiente dal punto di vista energetico rispetto alle alternative agli ioni di litio — una parte dell'elettricità viene dispersa quando il calore attraversa il sistema — offre altri vantaggi significativi. Il mezzo di stoccaggio si degrada molto più lentamente rispetto alle celle chimiche, potendo potenzialmente durare decenni con manutenzione minima. I responsabili di Polar Night Energy riferiscono che il progetto ha ridotto le emissioni di gas serra della precedente rete di riscaldamento di Pornainen di quasi il 70%.

Pur non essendo in grado, da sola, di risolvere le più ampie sfide di accumulo energetico dell'Europa o di soppiantare il ruolo centrale del litio, questa tecnologia rappresenta un modello promettente per applicazioni analoghe, in particolare per le comunità dotate di infrastrutture di teleriscaldamento consolidate. Inoltre, costituisce parte di uno sforzo più ampio a livello europeo per rafforzare la resilienza e la sostenibilità energetica attraverso la diversificazione tecnologica.

Di Haley Zaremba per Oilprice.com