La nuova tecnologia che potrebbe immagazzinare calore per giorni o addirittura mesi, aiutando la cosiddetta transizione energetica dalle fonti fossili a quelle rinnovabili, è al centro di un nuovo progetto che coinvolge l'Active Building Centre Research Programme, guidato dalla Swansea University, che ha appena ricevuto un finanziamento di 146.000 sterline.
Il Department for Business, Energy and Industrial Strategy (BEIS) sta finanziando il progetto attraverso il programma Longer Duration Energy Storage Demonstration, parte del Net Zero Innovation Portfolio (NZIP) da 1 miliardo di sterline. L'accumulo di energia termica (immagazzinare calore in modo che sia disponibile quando necessario) ha il potenziale per ridurre le bollette energetiche di molto.
Risolve anche uno dei principali problemi con le fonti di energia rinnovabile, noto come intermittenza: l'energia eolica e solare dipendono dalle condizioni meteorologiche. Lo stoccaggio di energia termica significa che l'energia in eccesso generata nei momenti in cui le energie rinnovabili sono in abbondanza può essere immagazzinata e rilasciata per compensare le carenze future.
Il progetto, chiamato Adsorb (Advanced Distributed Storage for grid Benefit), sarebbe un sistema modulare che potrebbe migliorare le prestazioni energetiche di un edificio e ridurre le pressioni sui sistemi energetici nazionali. Il sistema potrebbe essere installato in proprietà di nuova costruzione o adattato a proprietà esistenti. Il team valuterà due diversi tipi di tecnologia avanzata di accumulo di energia termica, entrambi pionieri della Loughborough University.
Il primo è lo stoccaggio termochimico (TCS), che potrebbe fornire stoccaggio per settimane, o addirittura mesi, con zero perdite di calore. Funziona attingendo calore da una fonte termica come una pompa di calore, un elemento riscaldante elettrico o un collettore solare termico per disidratare un materiale attivo, "caricando" così il deposito termico. Una volta caricato, il sistema può essere raffreddato a temperatura ambiente. Quando necessario, viene reintrodotta l'umidità, che quindi rilascia il calore per l'uso all'interno della casa.
La seconda tecnologia è phase change material (PCM) che ha il potenziale per fornire lo stoccaggio quotidiano di energia termica a densità di gran lunga superiori alle tecnologie tradizionali. Il sistema PCM impiega anche una fonte termica, questa volta per riscaldare un deposito chimico per trasformare il materiale solido nella sua forma liquida. L'effetto di questo processo è quello di immagazzinare calore latente per diversi giorni. Il calore immagazzinato può essere rilasciato per fornire acqua calda o riscaldamento dell'ambiente semplicemente pompando acqua a temperatura più bassa attraverso il sistema.
Combinate con sistemi di controllo intelligenti, queste tecnologie potrebbero ridurre significativamente le bollette dei consumatori e affrontare il problema dell'intermittenza, promuovendo le energie rinnovabili e togliendo più carbonio dall'approvvigionamento energetico.
Il nuovo finanziamento sosterrà uno studio preliminare di fattibilità, per valutare i potenziali benefici di queste tecnologie. L'Active Building Centre Research Programme lavorerà a fianco della Loughborough University, dell'Università di Sheffield e di Mixergy.
Lavorare con l'industria è un elemento critico di questo progetto. Mixergy porta una preziosa esperienza nella commercializzazione di tecnologie innovative sviluppate all'interno del mondo accademico, ma ha anche comprovate catene di approvvigionamento e modelli di distribuzione che possono aiutare queste tecnologie a raggiungere rapidamente i mercati tradizionali.
Il team di Mixergy, nell'ambito di questo progetto, sta anche studiando come il sistema di accumulo termico intelligente proposto potrebbe essere integrato con i sistemi energetici domestici esistenti. Il Dr. Ahsan Khan, ricercatore principale del programma di ricerca Active Building Centre, ha dichiarato: "La decarbonizzazione del calore non avverrà abbastanza velocemente senza l'innovazione nell'accumulo termico. Quindi, vedere BEIS dare priorità a questo percorso critico e il nostro team di stoccaggio termico sviluppare partnership industriali per rendere queste tecnologie una realtà, sembra un enorme cambiamento nel nostro viaggio verso lo zero netto".
Greg Hands, ministro del governo britannico, ha dichiarato: "Portare avanti le tecnologie di stoccaggio dell'energia sarà vitale nella nostra transizione verso energie rinnovabili economiche, pulite e sicure.
Ci permetterà di trarre il massimo beneficio dalle nostre fonti di energia rinnovabile casalinghe, ridurre i costi e porre fine alla nostra dipendenza dai combustibili fossili volatili e costosi. Attraverso questa competizione, ci stiamo assicurando che gli scienziati e i pensatori più innovativi del paese abbiano il nostro sostegno per rendere questa ambizione una realtà".