Un progetto tedesco-statunitense immergerà nel 2026 sfere da 400 tonnellate al largo della California per immagazzinare energia rinnovabile e fornirla quando più necessario. Il futuro dello stoccaggio energetico potrebbe essere sotto il mare. I ricercatori del Fraunhofer IEE Institute e i partner statunitensi stanno ultimando la prima sfera cava in calcestruzzo (400 tonnellate e nove metri di diametro) che sarà ancorata a 600 metri di profondità al largo della costa californiana nel 2026. La sua missione: immagazzinare l’energia in eccesso prodotta dai parchi eolici offshore e rilasciarla in seguito, come fa una batteria, ma per sei decenni e senza litio.
Come funzioneranno le sfere di cemento e perché superano le batterie al litio convenzionali in termini di cicli e sostenibilità
La tecnologia, battezzata Stored Energy at Sea (StEnSea), replica il tradizionale pompaggio idraulico, solo che il “serbatoio superiore” è l’oceano stesso che circonda la sfera. Quando c’è elettricità in eccesso, delle pompe estraggono l’acqua dall’interno e la inviano al mare: il vuoto che ne risulta lascia la sfera “carica”. Successivamente, l’acqua rientra attraverso una valvola, attraversa la turbina e genera fino a 0,5 MW prima di riempire nuovamente la cavità. In questo modo si ottengono circa 0,4 MWh per ciclo, sufficienti ad alimentare una famiglia media statunitense per quasi due settimane.
Quali vantaggi offre rispetto alle batterie elettrochimiche? Da un lato, non dipende da metalli critici né produce rifiuti tossici; dall’altro, sopporta decine di migliaia di cicli senza degradarsi in modo apprezzabile. Riuscite a immaginare di non dover più cambiare le batterie ogni pochi anni?
Date chiave, potenze e capacità: tutto quello che sappiamo del progetto pilota StEnSea in California dopo la conferma dei finanziamenti
- Progetto attuale: sfera di 9 m, 400 t.
- Profondità operativa: 500-600 m.
- Potenza di uscita: 0,5 MW.
- Capacità per ciclo: 0,4 MWh.
- Durata di vita stimata: 50-60 anni; turbina e pompa, 20 anni.
- Inizio dell’installazione: secondo semestre del 2026.
- Budget: 3,4 milioni di euro dal governo tedesco e 4 milioni di dollari dal DOE.
Come si può vedere, il dispositivo non punta a grandi potenze, ma a dimostrare che l’idea è fattibile e scalabile. Successivamente, potrebbero essere dispiegate sfere di 30 metri in grado di immagazzinare decine di megawattora.
Requisiti tecnici, costo e durata di vita stimata di questa innovativa tecnologia di stoccaggio sottomarino che cerca di attrarre investimenti privati
Affinché una sfera funzioni al massimo delle sue potenzialità sono necessarie tre condizioni tecniche:
- Un fondale marino ripido che consenta grandi profondità a breve distanza dalla costa.
- Interconnessione elettrica con parchi eolici o altre fonti rinnovabili.
- Permessi ambientali che certifichino un impatto minimo sulla fauna e sulla pesca locale.
Per quanto riguarda i costi, gli ingegneri stimano circa 500 €/kWh per il prototipo. Può sembrare elevato, ma l’assenza di materie prime costose e la sua longevità collocano il costo energetico livellato intorno a 0,06 €/kWh, competitivo con il pompaggio idroelettrico tradizionale.
Il progetto StEnSea nella transizione energetica e nella riduzione delle emissioni di CO₂ a medio termine, secondo i calcoli del Fraunhofer
Secondo il Fraunhofer, il potenziale mondiale di questa tecnologia sarebbe di circa 820.000 GWh. Per dare un’idea, solo i dieci migliori siti europei potrebbero quadruplicare la capacità delle centrali idroelettriche di pompaggio della Germania.
Vantaggi più importanti
- Eliminazione del collo di bottiglia rappresentato dalle batterie al litio.
- Integrazione diretta con l’eolico offshore e, in futuro, con fusioni sperimentali.
- Durata pari a quella degli aerogeneratori, con conseguente riduzione dell’OPEX.
- Manutenzione accessibile: la turbina e la pompa vengono sostituite ogni due decenni.
Pertanto, se il progetto pilota californiano avrà successo, vedremo costellazioni di sfere negli oceani di tutto il mondo. Chi non vorrebbe elettricità pulita e stabile mentre dorme?
