Energia sostenibile

Al via in Cina il primo impianto
ticinese di “batterie a gravità”
per immagazzinare energia

Dall’inizio di maggio è diventata operativa nella contea cinese di Rudong una struttura all’avanguardia realizzata da Energy Vault, ex-startup di Lugano ora quotata alla Borsa di Wall Street, con uffici in California

di Simone Pengue

Se c’è una cosa che stiamo imparando della transizione verso la sostenibilità ecologica, è che energia fa rima con batterie. Conosciamo quelle al litio per automobili, cellulari e computer, ma siamo sicuramente meno abituati a concepire quelle per le città e le industrie. Eppure, dicono gli esperti, sono indispensabili se si vuole produrre energia elettrica in modo sostenibile, perché pannelli solari e pale eoliche producono in modo imprevedibile e possono generare degli eccessi (o, al contrario, non produrre energia quando sarebbe necessario). Anche se gode di minor popolarità, la conservazione dell’energia è un problema tanto complesso quanto la sua produzione. Per affrontare questa sfida, la contea di Rudong, in Cina, situata a circa 200 chilometri a nord di Shanghai, si è affidata a una pionieristica tecnologia dal cuore ticinese. Rudong si è infatti rivolta a Energy Vault, un’ex-startup fondata nel 2017 in Ticino con un ufficio a Lugano, la sede in California e quotazione a Wall Street, che ha messo a punto le cosiddette batterie a gravità, un sistema di conservazione dell’energia basato su blocchi di terra e carrucole, sperimentato per la prima volta a Castione-Arbedo.

L’inaugurazione dell’impianto di Rudong, avvenuta il 4 maggio, fa notizia perché - secondo i realizzatori - si tratta della più grande batteria a gravità del mondo, in grado di immagazzinare 100 MWh ed erogare ben 25 MW di potenza. Tradotto, significa che può fornire elettricità a una città di oltre 5500 economie domestiche (un po’ meno della città di Mendrisio, che ne conta 7200) per quattro ore ininterrotte. L’impianto era stato interconnesso alla rete elettrica locale cinese già nel dicembre 2023.

COME FUNZIONA - Il principio sul quale si basa una batteria a gravità è molto semplice: quando c’è un eccesso di energia elettrica prodotta dalle pale eoliche e dai pannelli solari, l’elettricità in più, che andrebbe sprecata, viene invece usata per alimentare i motori posti sulla cima delle torri di Energy Vault, che a loro volta sollevano enormi blocchi di terra dal peso di 25 tonnellate l’uno fino a un’altezza di 150 metri, come un palazzo di 50 piani. «Quando poi, in momenti successivi, la rete avrà bisogno di energia, il software rilascerà il freno, così che il blocco, cadendo, faccia girare i generatori e produca elettricità, scaricando la batteria» - spiega Robert Piconi, amministratore delegato dell’azienda.

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UNA RETE DIFFICILE DA GESTIRE - La corrente elettrica viene distribuita, in ogni Paese, da una complicatissima rete che deve fronteggiare incessanti oscillazioni di domanda e offerta. Se la corrente prodotta è uguale a quella richiesta, allora tutto procede senza intoppi. Se invece si accendono più lampadine e altre attrezzature di quante le centrali riescano a sostenere, ci sarà un calo di tensione e la luce si affievolirà, come è facile intuire. A questo punto subentrano diversi sistemi di compensazione a seconda dell’ampiezza e durata del deficit, come condensatori o generatori accessori. È molto meno scontato, però, immaginare che cosa succede se invece le centrali erogano più energia di quanta le lampadine e gli altri impianti (compresi quelli industriali) riescono a utilizzare. Un problema non da poco, dato che se non si prendono contromisure si causano blackout e danni alla rete. «In caso di surplus, si vende l’energia a prezzo negativo, ovvero si pagano altri Paesi per comprarla, o si interrompe la produzione, ma non sempre è possibile - spiega Maurizio Barbato, professore presso la Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI) e direttore dell’Istituto di ingegneria meccanica e tecnologia dei materiali. - Una volta il problema sorgeva soprattutto con le centrali nucleari, che producevano sempre a potenza costante, sia di giorno, con la domanda alta, che di notte, quando è bassa». La terza, auspicabile, opzione è l’immagazzinamento dell’energia durante la sovrapproduzione e il rapido rilascio, quando c’è bisogno. «L’immagazzinamento dell’energia è diventato impellente da quando abbiamo le rinnovabili e non possiamo controllare la capacità di produzione nemmeno a livello stagionale - continua Barbato. - La stabilità della rete di trasmissione è uno dei problemi più grossi delle rinnovabili».

In Svizzera, il problema è affrontato con 17 grandi impianti idroelettrici nei quali l’energia elettrica in eccesso viene utilizzata per pompare acqua a monte. Questo sistema, che soddisfa le esigenze di un Paese dove il 75% dell’energia elettrica proviene da fonti rinnovabili, difficilmente lascia spazio alle torri di Energy Vault. Proprio per questo, l’azienda ha sempre guardato altrove per cercare i propri clienti che, includendo anche altri sistemi di immagazzinamento come le enormi batterie al litio, sono sparsi ai quattro angoli del globo, toccando Australia, Cina, India, Sudafrica e Stati Uniti. Per sottolineare tanto l’origine svizzera quanto la dimensione internazionale, Robert Piconi chiarisce che «abbiamo spostato la nostra sede centrale da Lugano alla California perché abbiamo portato l’azienda a Wall Street, la borsa di New York. Quindi siamo un’azienda statunitense, ma manteniamo ancora una forte presenza con un focus sulla ricerca e sviluppo in Svizzera». Infatti, nell’impianto di Castione-Arbedo sono stati condotti i primi esperimenti di questo innovativo sistema che vanta, tra i pionieri e co-fondatori, l’ingegnere ticinese Andrea Pedretti, già noto al mondo delle rinnovabili grazie alla sua esperienza con Synhelion.

PREVISTI NUOVI IMPIANTI - Le infrastrutture di Energy Vault, così massicce da far storcere il naso ai paesaggisti, richiedono sforzi economici notevoli da parte dei committenti. «I nostri progetti vanno dai 75 ai 200 milioni di dollari» - racconta Robert Piconi. All’impianto di Rudong si affiancheranno a breve altre batterie a gravità su suolo cinese, per una capacità totale di ben 3700 MWh. Assieme ad alcune importanti commesse statunitensi basate sulle batterie al litio, l’azienda punta a incassare circa 700 milioni di dollari nel prossimo futuro. «Il 2025 - dice Robert Piconi - sarà il nostro primo anno di pieno profitto, perché negli anni di avvio di un’azienda si investe sempre nella ricerca e sviluppo». 

UN MERCATO INSIDIOSO - Nonostante le ottime premesse e la grande fiducia dell’amministratore delegato, i titoli di Energy Vault stanno però perdendo una parte importante del proprio valore a Wall Street e attualmente possiedono un prezzo dimezzato rispetto a un anno fa. Perché accade, proprio adesso che l’azienda appare in crescita? «Sembra che il mercato - ipotizza il sito di analisi finanziaria australiano Simply Wall Street - stia anticipando l’instabilità dei ricavi, perché queste condizioni, di norma, dovrebbero invece fornire una spinta al prezzo delle azioni».
Il mercato degli strumenti per l’energia sostenibile è molto ricco, ma anche insidioso e iper-competitivo. Di certo, la batteria a gravità di Energy Vault, dalla notevole efficienza dell’80%, aggiunge una significativa tessera al mosaico di tecnologie necessarie per allontanarci dai combustibili fossili, visto che attualmente non ci sono molte opzioni per immagazzinare grosse quantità di energia. In assenza di impianti idroelettrici, l’unica alternativa è un sistema ad aria compressa nel sottosuolo chiamato CAES, presente solo in tre impianti al mondo in Stati Uniti, Germania e Cina. Il professor Barbato ricorda che «non c’è una soluzione sola per la rivoluzione energetica. Non c’è una fonte sola e non c’è un sistema di immagazzinamento solo che vince sugli altri. Ci sarà un mix di tecnologie».