A Pornainen, cittadina di appena cinquemila abitanti nel sud della Finlandia, è stata appena inaugurata la più grande batteria di sabbia al mondo. Si tratta di una batteria realizzata su scala industriale per servire la rete di teleriscaldamento dell’intero municipio: edifici, uffici, scuole, aziende e complessi residenziali. Il nuovo impianto consentirà alla città di tagliare del 70% le emissioni annuali di CO? legate al riscaldamento: circa 160 tonnellate in meno. L’amministrazione comunale ha voluto introdurre un importante cambiamento che punta ad un sistema di accumulo a lungo termine, immagazzinando elettricità pulita sotto forma di calore, e rilasciandola durante i periodi di gelo e assenza di vento. E garantendo una maggiore sicurezza di approvvigionamento.
La tecnologia è stata sviluppata dalla startup finlandese Polar Night Energy, nota per essere stata pioniera nella costruzione della prima batteria di sabbia commerciale al mondo, grazie all’ingegno dei suoi fondatori Markku Ylönen e Tommi Eronen.
La batteria di Pornainen è alta circa 13 metri e larga 15 metri. Funge da mezzo di accumulo fino a 100 MWh, con un’efficienza di andata e ritorno del 90%. Ciò la rende circa dieci volte più grande della prima batteria brevettata da Polar Night, e in grado di immagazzinare calore per l’intera città: per una settimana in pieno inverno o per un mese durante l’estate, quando la domanda è più bassa. “Le batterie di sabbia significano molto in questa fase storica di cambiamenti climatici. Ci consentono di ridurre drasticamente le nostre emissioni e migliorare l’affidabilità della produzione di calore. Il nostro obiettivo è raggiungere la neutralità climatica entro il 2035 e la sand battery rappresenta un passo importante in questa direzione”, ha precisato il fondatore Markku Ylönen della startup in occasione dell’inaugurazione dell’impianto.
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Ecco come funziona
Sviluppato da Polar Night Energy, la sand battery è un sistema di accumulo di energia termica ad alta temperatura che immagazzina elettricità pulita sotto forma di calore nella sabbia o in materiali solidi simili. Può essere utilizzato per produrre calore sia per le reti di teleriscaldamento che per un’ampia gamma di processi industriali.
L’impianto in funzione da giugno, misura 15 metri di diametro per 13 di altezza e contiene 2 mila tonnellate di stéatite frantumata, un sottoprodotto dell’industria edilizia. Il principio è semplice: l’energia elettrica da fonti rinnovabili riscalda la sabbia fino a 600 °C. La massa immagazzina calore e lo rilascia lentamente, alimentando la rete di riscaldamento urbano e fornendo energia termica a stabilimenti industriali locali. Un sistema che trasforma una materia prima facilmente reperibile in una riserva di calore affidabile. Non solo, il sistema non si basa su sostanze chimiche, non si degrada e non prende fuoco.
Con una capacità di stoccaggio di 100 MWh e una potenza termica di 1 MW, questa batteria di sabbia può garantire il riscaldamento dell’intera città di Pornainen per una settimana. La ricarica completa richiede circa quattro giorni. È un’evoluzione notevole rispetto al prototipo da 8 MWh installato a Kankaanpää nel 2022, dalla stessa startup. Un salto di scala che segna il passaggio dalla sperimentazione all’applicazione concreta nell’industria.
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Sebbene la startup chiami la tecnologia “batteria a sabbia”, si possono utilizzare anche altri materiali. Per la nuova installazione a Pornainen, l’azienda si è infatti affidata agli scarti di pietra ollare di un produttore di caminetti della zona. I materiali granulari come la sabbia e la pietra ollare sono termicamente inerti e possono immagazzinare il calore per un tempo particolarmente lungo. Poiché non sono necessarie materie prime rare o sostanze chimiche complesse, il processo è considerato robusto, sostenibile e scalabile. Allo stesso tempo, l’utilizzo di sottoprodotti promuove l’economia circolare. La startup è ora in trattative con altre aziende di servizi pubblici locali per nuovi contratti di fornitura di rete.
Le batterie di sabbia, riserva di calore affidabile
Grazie ai continui progressi nella conversione del calore in energia, la batteria di sabbia è destinata a diventare una parte sempre più integrante del panorama energetico globale. Che si tratti di riscaldamento industriale, teleriscaldamento o potenziale produzione di elettricità, rappresenta un importante passo avanti nella ricerca di un sistema energetico più pulito e resiliente. La combustione non è più un’opzione sostenibile per il clima e l’ambiente.
In Italia pioniera delle batterie di sabbia, è Magaldi Green Energy, startup del gruppo Magaldi (con 55 brevetti) nata nel 2021, le batterie innovative si basano sulla tecnologia del letto di sabbia fluidizzato che accumula e restituisce energia termica. L’azienda ha inaugurato il suo primo impianto di accumulo su scala industriale, in collaborazione con Enel X e cofinanziato dall’Unione Europea, per lo stabilimento IGI che produce grassi e oli alimentari per la Ferrero, a Buccino, in Campania. Oggi Magaldi è l’unica società che utilizza la sabbia silicea, uno dei materiali più comuni sulla terra.
