Ripensare la gravità: RheEnergise porta l'idroelettrico di pompaggio sulle colline

È questa la limitazione che RheEnergise vuole eliminare.

L'azienda britannica ha sviluppato quello che chiama High-Density Hydro, un sistema di accumulo con pompaggio che non funziona con l'acqua, ma con un fluido proprietario che è 2,5 volte più denso. Questo cambiamento, afferma l'amministratore delegato Stephen Crosher, "trasforma il problema dell'intermittenza delle energie rinnovabili in un'enorme opportunità".

RheEnergise sta costruendo il suo primo progetto dimostrativo su scala reale su una collina vicino a Plymouth, nel sud-ovest dell'Inghilterra. La costruzione è iniziata nel giugno dello scorso anno e l'azienda si aspetta i risultati dei test per quest'estate.

Più denso dell'acqua, più leggero sul paesaggio

L'idea alla base della tecnologia di RheEnergise è semplice ma potente: sostituire l'acqua con un fluido molto più denso per immagazzinare più energia in meno spazio.

"Il nostro fluido è una sospensione minerale in acqua. È ecologico, non tossico, molto denso, ma è un liquido completamente scorrevole", ha spiegato Crosher. "La densità è 2,5 volte quella dell'acqua, quindi è superiore alla densità del calcestruzzo. Il calcestruzzo galleggerebbe nel nostro fluido".

La densità più elevata consente di ottenere un vantaggio fondamentale: prestazioni equivalenti a quelle dell'idroelettrico tradizionale, ma a quote molto più basse. "Le nostre prestazioni a 200 metri sono le stesse che si otterrebbero con l'acqua a 500 metri", ha detto Crosher. "Nel mondo ci sono molte, molte più colline che montagne".

L'azienda stima che con il suo fluido i progetti possono ridurre l'elevazione di 60% o l'ingombro fisico del sistema di 60%, o trovare un equilibrio tra i due. In ogni caso, si tratta di progetti più piccoli e flessibili che possono essere localizzati più vicino alla domanda di energia.

"È possibile nascondere e mascherare completamente un progetto se si trova in un paesaggio sensibile", ha aggiunto, indicando un'immagine concettuale del sito paesaggistico vicino a Plymouth. "I progetti possono essere completamente nascosti e celati alla vista una volta completati".

Il vantaggio dell'ingegneria

Mentre il principio si basa sull'idroelettrico convenzionale, i dettagli sono tutt'altro. Il fluido di RheEnergise richiede pompe su misura e turbine adattate per una maggiore densità e caratteristiche di flusso diverse.

"L'architettura della turbina è la stessa, è una turbina Francis, ma deve essere riprogettata per il fluido in particolare", ha detto Crosher. "Ci sono elementi del design della turbina Francis che non funzionano particolarmente bene con la sospensione minerale".

Questo processo, che consiste nel prendere tecnologie mature e adattarle, ha aiutato l'azienda a muoversi rapidamente. "Si tratta di un'attività ingegneristica, quindi non di scienza fondamentale", ha sottolineato.

Il centro di ricerca e sviluppo di Montreal svolge un ruolo fondamentale nel perfezionamento e nella validazione dei progetti. "Costruiamo, testiamo, rompiamo. Prima di tutto, intraprendiamo un lavoro teorico... poi costruiamo un impianto di prova e convalidiamo fisicamente il lavoro teorico".

Un mercato in cerca di stoccaggio

La spinta globale verso le fonti rinnovabili ha messo in luce una delle sfide principali della rete: come immagazzinare l'energia proveniente da fonti intermittenti come l'eolico e il solare e distribuirla quando la domanda raggiunge i picchi. È qui che lo stoccaggio a lunga durata diventa essenziale.

RheEnergise sta posizionando la sua soluzione nel punto di equilibrio tra le batterie a breve termine e l'accumulo stagionale ultra-lungo. "Con una durata di circa otto ore, il nostro costo è circa la metà di quello delle batterie agli ioni di litio", ha dichiarato Crosher.

Egli ha fatto riferimento a una ricerca britannica che suggerisce che la maggior parte del trasferimento di energia avverrà nella finestra di 4-20 ore, un segmento in cui RheEnergise ritiene di poter dominare. "Forse 60% dell'energia totale spostata dall'accumulo è nella parte del mercato in cui abbiamo la maggiore forza".

Oltre a ciò, il mercato potenziale è vasto. "Entro il 2040, il mercato globale totale, in termini di investimenti, sarà di $4 trilioni", ha dichiarato Crosher, citando una ricerca di McKinsey per il Long Duration Energy Storage Council.

Miniere, costruzioni modulari e slancio del mercato

Una delle prime aree di interesse dell'azienda sono i siti minerari, sia attivi che dismessi, che offrono un'elevazione già pronta, un'elevata richiesta di energia e, in alcuni casi, le materie prime per creare il fluido proprietario di RheEnergise.

"Le miniere sono un mercato molto importante per noi", ha detto Crosher. "Hanno un'elevata richiesta di energia che opera 24 ore su 24, ma capiscono perfettamente cosa stiamo facendo... e abbiamo anche la possibilità di creare il nostro fluido ad alta densità da alcuni dei materiali di scarto".

L'interesse proviene da tutto il mondo. L'azienda ha contatti con oltre 25 Paesi e ha firmato protocolli d'intesa con partner in Canada, Regno Unito, Cile e Australia.

Un caso emblematico è quello del Cile settentrionale, dove la produzione di energia solare ha superato la capacità della rete di assorbirla. "Per circa 1.600 ore all'anno, i prezzi del mercato elettrico cileno sono pari a zero o negativi", ha detto Crosher. "Questo a causa dell'enorme quantità di energia solare presente sulla rete. Questo è ottimo per noi, ma non per i proprietari di questi asset energetici".

Test finali e finanziamenti futuri

Il progetto di Plymouth sta entrando nella fase di messa in funzione. "Stiamo dando energia al sito in questo momento. La prossima settimana metteremo in funzione le parti elettriche dei generatori, dei motori e degli azionamenti", ha dichiarato Crosher. "I risultati sono un processo che ci aspettiamo di portare a termine durante l'estate".

Ad oggi, la società ha raccolto oltre 15 milioni di sterline, due terzi dei quali in sovvenzioni non diluitive, con 2 milioni di sterline ancora disponibili nel suo round finale di avvio. "Il prezzo delle azioni è di 15,76 sterline... vogliamo davvero che questo valore cambi, speriamo di tre, quattro volte quando andremo al round istituzionale alla fine dell'anno".

In seguito, la tabella di marcia prevede progetti di primo livello e di follow-up nel Regno Unito, in Irlanda, in Polonia e in Nord America.

La visione rimane semplice: "Idroelettrico ad alta densità. Localizzare i progetti su piccole colline anziché su montagne. E per farlo, utilizziamo una sospensione minerale ad alta densità".