Il Politecnico di Madrid, e più precisamente l’istituto per l’energia solare dell’ateneo iberico, sta studiando una nuova batteria termofotovoltaica in grado di accumulare energia sotto forma di calore latente.

Partiamo dal concetto generale di batteria termofotovoltaica, un accumulatore che sfrutta la generazione di alte temperature derivante da certi processi (come la fusione dei metalli) o proveniente dal surriscaldamento dei pannelli fotovoltaici per immagazzinare il calore che viene generato “conservandolo” per periodi di tempo anche abbastanza lunghi. Questa batteria può poi restituirlo all’esterno per trasformarlo in energia elettrica solo in un secondo momento, quando se ne abbia effettivo bisogno.

I vantaggi del calore

Le leggi della termodinamica dicono che questo processo non può essere efficiente, avendo rendimenti che, nella migliore delle ipotesi, si aggirano intorno al 50%. Ma ci sono processi che producono calore come effetto secondario di una lavorazione o di un’azione e quel calore, che viene prodotto a prescindere, tanto vale che non vada sprecato. E allora l’accumulo in batterie termofotovoltaiche risulta redditizio. E qui arriviamo alla scoperta dei ricercatori spagnoli.

Dopo anni di studi - grazie anche al supporto del Politecnico della Catalogna – gli ingegneri dell’università di Madrid sono arrivati anche a dire che “Se l’elettricità viene prodotta con metodi economici, convertirla in calore e riconvertirla in energia elettrica alla bisogna può essere più conveniente che stoccarla direttamente all’interno di una batteria tradizionale, che per l’accumulo usa legami elettrochimici”.

Quindi, si sono spinti oltre, arrivando a pensare di produrre calore dall’energia elettrica, immagazzinarlo, e riconvertirlo in elettricità. Possono farlo grazie all'uso di silicio o speciali leghe di ferro-silicio che fondono a oltre 1.000 gradi.

Fonti rinnovabili: eolico e solare

Fino a 100 volte più economico

Addirittura, secondo lo studio pubblicato sull’ultimo numero della rivista scientifica Joule, in certe situazioni si può arrivare a spendere fino a 100 volte meno. Anche perché anche la parte di calore accumulata non utile per la produzione di energia elettrica può trovare una sua utilità e, attraverso degli scambiatori di calore, può servire per scaldare l’acqua di un’abitazione o alimentare impianti di controllo della temperatura.

In un articolo del 2020, Alejandro Datas, uno dei ricercatori, già affermava: “Lo stoccaggio di energia eolica o fotovoltaica sotto forma di calore non solo consentirà un sostanziale risparmio sui costi, ma soddisferà anche parte di questa grande richiesta di calore attraverso le fonti rinnovabili. Per questo sviluppare questo tipo di sistema può essere fondamentale per ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili, non solo nel settore elettrico, ma anche in quello termico".