Usare i mattoni per immagazzinare elettricità

I mattoni refrattari fanno parte dell'arsenale tecnologico dell'umanità da almeno tre millenni, dall'era degli Ittiti. Creati con speciali argille resistenti al calore cotte ad alte temperature, i mattoni refrattari possono resistere a temperature fino a 1.600 °C. Ora una proposta dei ricercatori del MIT mostra che questa antica invenzione potrebbe svolgere un ruolo chiave nell'aiutare il mondo ad allontanarsi dai combustibili fossili.

L'idea è di immagazzinare l'elettricità in eccesso prodotta quando la domanda è bassa, ad esempio dai parchi eolici di notte, utilizzando riscaldatori elettrici a resistenza, dello stesso tipo che si trova nei forni elettrici o nelle asciugatrici, che convertono l'elettricità in calore. I dispositivi userebbero l'elettricità in eccesso per riscaldare una grande massa di mattoni refrattari, che possono trattenere il calore per molte ore, dato un isolamento sufficiente. Successivamente, il calore potrebbe essere utilizzato direttamente per i processi industriali, oppure potrebbe alimentare generatori che lo riconvertono in elettricità.

La tecnologia stessa è vecchia, ma la sua utilità in questo contesto è dovuta al rapido aumento recente delle fonti di energia rinnovabile intermittente e alle peculiarità del modo in cui vengono fissati i prezzi dell'elettricità. Tecnologicamente, il sistema avrebbe potuto essere sviluppato negli anni '20, ma allora non c'era mercato per esso, afferma Charles Forsberg, SM '71, ScD '73, ricercatore presso il Dipartimento di scienze e ingegneria nucleare del MIT e autore principale di un recente documento di ricerca che descrive il piano.

Forsberg afferma che la domanda di calore industriale è in realtà maggiore della domanda totale di elettricità e, a differenza della domanda di elettricità, è costante. Le fabbriche possono utilizzare calore extra ogni volta che è disponibile, fornendo un mercato quasi illimitato.

Il sistema, denominato FIRES (per l'accumulo di energia riscaldata a resistenza con mattoni refrattari), aumenterebbe in effetti il ​​prezzo minimo dell'elettricità sul mercato delle utilities. I prezzi dell'energia elettrica sono determinati con un giorno di anticipo, con un prezzo separato per ogni segmento di un'ora della giornata. Ma quel sistema può portare a risultati strani quando l'energia è molto economica da produrre. Poiché i costi operativi per l'energia solare, eolica e nucleare sono incredibilmente bassi, il prezzo di mercato può precipitare quasi a zero quando l'offerta soddisfa quasi tutta la domanda, rendendo gli impianti antieconomici.

Deviando gran parte di quella produzione in eccesso nell'accumulo termico e rendendo possibile la vendita del calore in un secondo momento quando è necessario, gli incendi potrebbero contribuire a rendere più redditizie le fonti di energia prive di carbonio e quindi incoraggiarne l'espansione, afferma Forsberg.

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