Batteria a CO2: è made in Italy la soluzione green per stoccare energia

La prima batteria a CO2 al mondo è a “firma” italiana. L’ha brevettata la società milanese Energy Dome. L’idea alla base di CO2 Battery è nuova: sfruttare l’anidride carbonica per fare energy storage. Il vantaggio è almeno duplice: decarbonizzare il settore dell’energia e promuovere un nuovo modo di stoccarla sfruttando uno degli elementi climalteranti per eccellenza: la CO2, la cui concentrazione in atmosfera oggi supera le 421 parti per milione (ppm). Un anno fa se ne registravano poco più di 419. Le concentrazioni atmosferiche di biossido di carbonio sono ora del 51% superiori ai livelli preindustriali.

 

Batteria a CO2: un’idea italiana e green

 

CO2 Battery è un sistema di accumulo di energia a lunga durata basato su un ciclo termodinamico chiuso che utilizza come fluido di lavoro l’anidride carbonica. Grazie alle sue proprietà, il sistema consente di immagazzinare energia in modo efficiente ed economico, fornendo uno strumento prezioso a grandi impianti fotovoltaici ed eolici, ma anche a sistemi per produrre idrogeno verde.

 

La batteria a CO2 è opera della Energy Dome. Ha sede a Milano ed è stata fondata da Claudio Spadaccini, ingegnere che riveste anche il ruolo di Ceo, imprenditore e profondo conoscitore dei sistemi energetici convenzionali e rinnovabili e dei processi termodinamici. Ha partecipato – insieme agli altri due co-fondatori, Dario Rizzi (Cto) e Francesco Oppici (Cpo) – alla nascita di società attive nella geotermia, nel biogas, nel solare a concentrazione, nell’idroelettrico. Si muove, quindi, da anni nel mondo delle fonti rinnovabili e potrebbe fornire un contributo concreto alla transizione energetica e alla lotta alla crisi climatica.

 

L’idea di base di CO2 Battery è sfruttare le proprietà dell’anidride carbonica, che consentono al sistema di immagazzinare energia, con un ingombro modulare e indipendente dal sito. Al cuore della batteria c’è appunto biossido di carbonio sotto forma di fluido, capace di immagazzinare energia a costi contenuti in un ciclo chiuso. Come mai l’idea è vincente? “Poiché la CO2 è uno dei pochi gas che possono essere condensati e immagazzinati come liquido sotto pressione a temperatura ambiente”, specifica la società. Ciò consente di stoccare energia ad alta densità “senza la necessità di andare a temperature criogeniche estreme”.

 

Come funziona il cuore tecnologico della batteria

 

CO2 Battery utilizza l’anidride carbonica per immagazzinare l’energia prelevata dalla rete elettrica, idealmente proveniente da fonti rinnovabili. È un sistema di accumulo termodinamico, a differenza dei sistemi di accumulo maggiormente diffusi a livello commerciale, come le batterie. “Funziona come un sistema a pompaggio idroelettrico che non necessita di dislivelli di quota. In fase di carica, il sistema assorbe energia dalla rete elettrica, da un campo solare o eolico, per comprimere la CO2 contenuta nella ‘cupola’ (Dome), a temperatura e pressione ambiente, e stoccarla allo stato liquido, immagazzinando il calore generato dalla compressione”, specifica la stessa società.

 

In fase di scarica, il calore precedentemente immagazzinato viene ceduto dalla CO2 e durante il suo passaggio nell’unità di accumulo termico (TES) utilizzato per far evaporare la CO2, che aziona una turbina per la generazione di energia elettrica. All’uscita del TES, la CO2 passa attraverso un condensatore, viene liquefatta e quindi stoccata in forma liquida in serbatoi ad alta pressione e temperatura ambiente. La CO2 Battery è quindi nelle condizioni di ripartire per la successiva carica, con unico punto di interfacciamento del sistema con l’esterno dato dalla connessione elettrica. In sintesi, assorbe l’energia dalla rete elettrica quando questa è in eccesso o costa poco e la restituisce alla rete quando ce ne è più bisogno.

 

I vantaggi

 

I principi su cui si basa sono diversi da quelli CAES e LAES. La tecnologia Compressed Air Energy Storage (CAES) permette di immagazzinare energia comprimendo l’aria, stoccandola sotto pressione. Tuttavia, “L’aria non è il fluido perfetto per immagazzinare energia perché la sua de

 

nsità di energia sotto pressione è molto bassa. Ciò significa che per immagazzinare l’energia in modo economicamente vantaggioso l’unico modo è utilizzare caverne sotterranee che rendono dipendente questo sito del sistema e ne limitano la competitività”, specifica ancora Energy Dome. LAES (Liquid Air Energy Storage) risolverebbe questo problema, liquefacendo l’aria e quindi raggiungendo densità molto elevate di energia. “Però, l’elevata densità energetica dell’aria liquida presenta gli svantaggi associati alle temperature criogeniche, il che rende il sistema complesso e non competitivo”. Utilizzando la CO2 al posto dell’aria, Energy Dome presenta gli stessi vantaggi di LAES e CAES (rispettivamente elevata densità energetica e accumulo di energia a temperatura ambiente), ma senza i relativi inconvenienti relativi all’efficienza, ai costi e alla dipendenza dal sito.

 

Tra l’altro, le batterie a CO2 si basano su poche materie prime, riciclabili e disponibili: acciaio, acqua e anidride carbonica, provenienti da catene di approvvigionamento affidabili ed esistenti, fornendo uno strumento per immagazzinare enormi quantità di energia rinnovabile intermittente e accelerare la transizione energetica.

 

Batteria a CO2, un progetto sostenuto dall’Europa e pluri premiato

 

La batteria a CO2 di Energy Dome ha ricevuto il sostegno dello European Innovation Council, programma europeo di punta per l’innovazione e la ricerca di frontiera. Apre opportunità di finanziamento del valore superiore a 1,6 miliardi di euro nel 2023 “per gli innovatori rivoluzionari per espandersi e creare nuovi mercati”.

 

La Commissione europea ha selezionato 78 start-up e PMI innovative (su mille che si sono proposte) nell’ambito dell’ultimo cut-off dell’EIC Accelerator. Tra queste c’è proprio il progetto CO2 Battery che per il suo sviluppo riceverà un contributo di 17,5 milioni di euro, lo stanziamento massimo previsto. Inoltre, Energy Dome, dal 2020 a oggi ha raccolto complessivamente capitali per circa 25 milioni. Energy Dome ha ottenuto anche importanti riconoscimenti: il Premio Sviluppo Sostenibile 2022 nella categoria Startup per il clima e il concorso Bloomberg New Energy Finance (BNEF) Pioneers 2022.

 

Andrea Ballocchi