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28. giugno 2022

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Sfruttare i vantaggi delle molecole

A differenza dei gas o dei carburanti sintetici, gli elettroni non sono indicati né come serbatoi a lungo termine né per il trasporto in grandi quantità su lunghe distanze. Se vogliamo attuare la conversione e abbandonare i combustibili fossili, è assolutamente necessario disporre di sistemi di accumulo. Per l’accumulo e il trasporto di grandi quantità di energia, l’energia chimica offre vantaggi notevoli rispetto all’elettricità.

Il grande successo riscosso dai combustibili fossili negli ultimi 200 anni non è un caso. Probabilmente non esistono altri vettori che contengano simili quantità di energia in una forma così compatta e che possano essere immagazzinati in sistemi di accumulo altrettanto semplici. In soli cinque litri di benzina sono presenti 44 kWh di energia. Come mezzo di accumulo è sufficiente una tanica, che può essere acquistata per meno di 10 franchi. Per fare un confronto: una batteria modulare di ultima generazione ha una capacità di circa 13,5 kWh, pesa circa 120 kg e costa circa 10.000 CHF. Sebbene una batteria di questo tipo - installata nella propria abitazione, caricata con pannelli solari sul tetto e utilizzata per la copertura puntuale del proprio fabbisogno - possa sembrare la soluzione ideale, non consente affatto di trasferire l’energia solare dall’estate all’inverno. Anche i sistemi meccanici difficilmente sono in grado di immagazzinare energia a sufficienza. Pertanto, la capacità dei bacini idrici non sarà affatto sufficiente a coprire la domanda di energia nel semestre invernale. Il lago artificiale più grande della Svizzera in termini di volume, il Lac de Dix, accumula circa 2'000 GWh di energia, corrispondenti a poco meno dello 1% del fabbisogno energetico totale della Svizzera. Per contro, l’impianto di stoccaggio del gas di Rehden, in Germania, ha una capacità di circa 47.000 GWh, più del 20% del fabbisogno energetico annuale della Svizzera. Se in futuro i grandi impianti solari del nord dell'Africa e i grandi parchi eolici del Mar Baltico e del Mare del Nord dovranno coprire con le energie rinnovabili il fabbisogno energetico dell'Europa - e quindi anche della Svizzera - e sostituire completamente i combustibili fossili, oltre alle capacità di accumulo sarà necessario anche provvedere al trasporto dell’energia. In termini di efficienza e di costi, i vettori energetici chimici sono di gran lunga più vantaggiosi degli elettroni. Un gasdotto del diametro di un metro offre una capacità di circa 42 gigawatt. Per trasportare elettricamente la stessa potenza, sono necessarie 14 linee ad alta tensione.

Considerato questo scenario, in termini puramente fisici (ed economici) il trasporto di energia elettrica in grandi quantità e su lunghe distanze non è per niente efficiente e il suo accumulo è addirittura impossibile. Non si possono eliminare le leggi della fisica. Se anche avessimo batterie più efficienti e se in Svizzera alzassimo di qualche metro i muri delle dighe, avremmo comunque bisogno di questa forma di energia molecolare. La buona notizia è che abbiamo a disposizione sia le infrastrutture per il trasporto di gas e combustibili che le potenzialità di accumulo. Inoltre, la quota e le applicazioni dei gas verdi e dei combustibili sintetici sono in continuo aumento. È importante sostenere questa evoluzione e mantenere l’infrastruttura in buone condizioni. Solo sfruttando i vantaggi e il potenziale dei vettori energetici verdi e chimici e utilizzandoli come alternativa equivalente all’elettricità, la svolta energetica potrà davvero avere successo.

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