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Le energie rinnovabili rappresentano una soluzione cruciale alle sfide ambientali globali, ma la loro natura intermittente pone notevoli problemi tecnici. La discontinuità nella generazione di energia eolica e solare contrasta con la necessità di un approvvigionamento elettrico continuo e stabile. Per superare questi ostacoli, si stanno esplorando diverse soluzioni innovative, che vanno dall'utilizzo di accumulatori elettrici a metodi più sofisticati come il riscaldamento di materiali inerti o la compressione dell'aria. Una frontiera particolarmente promettente è rappresentata dalla liquefazione dell'aria.
Nel cuore del deserto del Gobi, nella provincia cinese del Qinghai, vicino alla città di Golmud, è sorto un impianto all'avanguardia destinato a ridefinire i paradigmi dell'accumulo di energia nel XXI secolo. Qui, l'aria viene raffreddata a temperature estreme, fino a -194 °C, trasformandola in un liquido criogenico capace di immagazzinare energia in uno stato di conservazione unico.
Questo ambizioso progetto, denominato Super Air Power Bank, è frutto della collaborazione tra China Green Development Investment e l'Istituto di fisica e chimica dell'Accademia cinese delle scienze (TIPC-CAS). Si tratta del primo impianto al mondo su vasta scala per l'accumulo di energia basato sull'aria liquefatta. Il processo è semplice quanto ingegnoso: quando la produzione di energia eolica o solare supera la domanda, l'elettricità in eccesso viene utilizzata per comprimere e raffreddare l'aria fino a farla diventare liquida. Invece, quando la richiesta di energia aumenta, l'aria liquida viene riportata allo stato gassoso, espandendosi di oltre 750 volte e azionando turbine per generare elettricità.
I dati tecnici di questo impianto sono impressionanti: ogni ciclo di rilascio di energia è in grado di fornire fino a 600 MWh per una durata di 10 ore. Si stima che la produzione annuale possa raggiungere circa 180 GWh, sufficienti a soddisfare il fabbisogno energetico di circa 30.000 famiglie. La Super Air Power Bank non è semplicemente una batteria, ma un gigantesco accumulatore termodinamico che mitiga i picchi e i cali di produzione delle fonti rinnovabili, stabilizzando la rete elettrica anche in assenza di vento o sole. L'impianto è attualmente collegato a una centrale solare da 250 MW situata nel deserto del Gobi.
Questa tecnologia rappresenta una svolta fondamentale nella transizione globale verso un'energia più pulita e sostenibile. Mentre il mondo dipende ancora da batterie chimiche o impianti idroelettrici di pompaggio, la Cina sta aprendo la strada a un'alternativa basata su principi fisici fondamentali come la compressione e l'espansione dell'aria. Questo approccio potrebbe diventare un elemento chiave dell'infrastruttura energetica del futuro, consentendo di immagazzinare l'energia prodotta da fonti rinnovabili in modo efficiente, affidabile e senza la dipendenza da materiali rari, come quelli utilizzati nelle batterie agli ioni di litio.
La Cina non è l'unico paese a esplorare le potenzialità dell'accumulo di energia tramite aria liquida (LAES - Liquid Air Energy Storage). Nel mese di settembre, un team del Korean Institute of Machinery and Materials (KIMM) ha condotto con successo la prima operazione su larga scala di accumulo di energia in aria liquida in Corea del Sud, producendo 10 tonnellate di aria liquefatta in un solo giorno. Nel frattempo, nel Regno Unito, è prevista per il 2026 il completamento e l'entrata in funzione graduale di un impianto LAES a Carrington, nei pressi di Manchester. L'efficienza del sistema di raffreddamento nel progetto cinese Super Air Power Bank raggiunge il 95%, ma l'efficienza complessiva dell'intero sistema, considerando il ciclo completo di accumulo e rilascio, si attesta intorno al 55%. Un risultato comunque notevole, considerando le sfide tecnologiche coinvolte.
