Centrali a carbone e batterie: la nuova idea degli scienziati

Le centrali elettriche alimentate a carbone potrebbero trovare un nuovo ruolo nella transizione energetica. È quanto emerge da uno studio pubblicato sulla rivista Journal of Energy Storage, che propone di integrare questi impianti con una cosiddetta "batteria Carnot", un sistema di accumulo termico progettato per immagazzinare l'energia in eccesso prodotta dalle fonti rinnovabili e restituirla quando la domanda aumenta.

L'obiettivo non è migliorare la produzione di elettricità dal carbone, ma sfruttare infrastrutture già esistenti per rendere più stabile una rete sempre più alimentata da eolico e fotovoltaico.

Come funziona il sistema

La batteria Carnot studiata dai ricercatori abbina una pompa di calore ad alta temperatura, alimentata da energia elettrica, a un sistema di accumulo con due serbatoi di sali fusi. Durante le ore in cui l'elettricità è abbondante, ad esempio grazie alla produzione da impianti rinnovabili, la pompa di calore trasferisce energia ai sali fusi sotto forma di calore.

Quando la rete ha bisogno di elettricità, il calore accumulato viene utilizzato insieme al circuito a vapore della centrale per alimentare nuovamente la turbina e generare energia. Il modello è stato simulato su una centrale a carbone da 300 MW opportunamente modificata, verificandone il funzionamento in condizioni operative realistiche.

Efficienza e vantaggi per la rete

L'analisi mostra che il sistema raggiunge un rendimento complessivo di andata e ritorno compreso tra il 60% e il 61%, valori considerati interessanti per un accumulo di lunga durata basato su energia termica. Gli autori hanno inoltre sviluppato un modello matematico capace di individuare rapidamente le condizioni operative migliori, riducendo la necessità di lunghe simulazioni e con uno scostamento inferiore al 2% rispetto ai risultati numerici.

Secondo i ricercatori, questo approccio potrebbe facilitare l'adeguamento delle centrali esistenti, trasformandole in sistemi di accumulo in grado di compensare l'intermittenza delle fonti rinnovabili senza costruire nuovi impianti dedicati.

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