L’idea non è nuova: il sottosuolo – anche in Italia – è utilizzato da decenni per lo stoccaggio di prodotti petroliferi e la conservazione del gas naturale. La novità consiste nell’utilizzo di impianti sotterranei per gestire al meglio la produzione di energia da fonti rinnovabili e collegare alla rete elettrica un numero maggiore di impianti eolici e solari. Il progetto Alberta Saskatchewan Intertie Storage (Asist) è stato proposto dall’azienda canadese Rocky Mountain Power e verrà realizzato nella città di Lloydminster, al confine tra le province dell’Alberta e del Saskatchewan. Oggi nel mondo sono in funzione solamente due impianti ad aria compressa per la produzione di elettricità: uno dal 1978 in Germania da 290 MW, e l’altro dal 1991 in Alabama (Usa) da 110 MW
Il progetto canadese
A circa un chilometro di profondità verrà creata una cavità di dimensioni precise sciogliendo parte di un giacimento di sale. Quando la rete elettrica non potrà assorbire tutta la produzione eolica o solare, l’energia in eccesso verrà utilizzata per produrre aria compressa e stoccarla nella cavità salina. Quando invece ci sarà necessità di immettere energia in rete e la produzione da rinnovabili non sarà sufficiente, l’aria compressa verrà riportata in superficie e combinata con gas naturale per favorirne la combustione in una centrale elettrica. Il sito è stato scelto sia per la favorevole composizione del sottosuolo, sia perché è vicino alle reti elettriche delle due province. Il costo complessivo del progetto è di 58 milioni di dollari canadesi (circa 42 milioni di euro), ma ci vorranno ancora un paio di anni per terminare l’iter autorizzativo e iniziare i lavori.
La cavità salina
La prima fase della realizzazione della cavità consiste nella foratura dello strato salino sotterraneo per iniettare una quantità d’acqua sufficiente per sciogliere il sale. L’acqua satura di sale viene poi riportata in superficie e pompata in acquiferi salini naturali che si trovano nelle vicinanze. Una volta completata, la caverna avrà un diametro di circa 60 metri e un’altezza di 80 metri e sarà impermeabile rispetto all’aria compressa che vi sarà stoccata. Una serie di compressori preleveranno aria in atmosfera, la porteranno ad alta pressione e la pomperanno all’interno della cavità. «Non ci sono vere e proprie sfide tecnologiche per realizzare questa cavità salina e per immagazzinare l’aria compressa», spiega Jan van Egteren, presidente di Rocky Mountain Power. Le cavità di sale sono utilizzate in Nord America per immagazzinare il gas naturale fin dal 1960: una tecnologia, quindi, ben conosciuta. «C’è sempre una possibilità che le caratteristiche chimico-fisiche del sale si rivelino inadatte per la creazione di una cavità, ma questo lo scopriremo solo una volta che avremo forato la formazione salina», prosegue van Egteren. «Tuttavia siamo sufficientemente sicuri di centrare l’obiettivo, perché una grande compagnia di idrocarburi nella stessa formazione di sale ha già creato sei caverne in cui conserva olio pesante».
L’energia prodotta
Il progetto prevede una potenza massima di generazione di 160 MW, con uno stoccaggio fino a 60 ore dell’energia sotto forma di aria compressa. Quando la cavità sarà completamente carica, si otterrà una capacità produttiva di 9.600 MWh, sufficiente ad alimentare per sei giorni la città di Red Deer (98 mila abitanti). «Useremo tre volte meno gas rispetto a un impianto a gas a ciclo semplice della medesima potenza e, pertanto, con emissioni di CO2 ridotte in modo significativo. Inoltre, l’impianto consentirà di aggiungere circa 480 MW di eolico e solare al mix della Provincia dell’Alberta, diminuendo così il fabbisogno da gas o carbone», illustra van Egteren. «Dal processo di creazione della caverna si ottiene acqua satura di sale, ma poiché abbiamo la possibilità di smaltirla in acquiferi salini profondi, l’impatto ambientale è praticamente nullo».
Stoccaggio centralizzato
«L’impianto di stoccaggio centralizzato può sfruttare la diffusione delle fonti intermittenti, e poi da noi il vento soffia sempre da qualche parte», afferma van Egteren. I tecnici dell’azienda elettrica hanno analizzato la produzione di quattro impianti eolici in Alberta e verificato che la variabilità della generazione eolica in ogni singolo impianto è maggiore della variabilità degli impianti messi insieme. Sono così giunti alla conclusione che realizzare un sistema di stoccaggio per ogni impianto, che garantisca alti tassi di back-up per un numero elevato di ore, risulterebbe più costoso di realizzare un singolo impianto centralizzato come quello ad aria compressa. «Se si installa una batteria accanto a un sito eolico per stabilizzare la produzione di energia, la potenza della batteria dovrà essere circa la stessa di quella dell’impianto eolico per fornire il 100% di back-up. Un impianto centralizzato ad aria compressa invece sfrutta la diffusione sul territorio della produzione rinnovabile, in modo tale da dover essere pari a solo un terzo in potenza e quindi più economico», conclude van Egteren.
