Aria compressa per il surplus energetico degli impianti eolici

Per porre rimedio all’incostanza dei venti, un team di ricercatori statunitensi ha ideato un sistema per immagazzinare sottoforma di aria compressa il surplus energetico delle centrali eoliche. Questo sistema utilizza la corrente elettrica prodotta in momenti di bassa richiesta per alimentare speciali compressori che immagazzinano aria in grotte, cunicoli sotterranei e altri serbatoi naturali. Quest’aria viene poi utilizzata nei momenti di elevata richiesta per alimentare delle turbine e produrre corrente elettrica.Questo meccanismo viene utilizzato ormai da tempo nel campo idroelettrico. Ma il costo della doppia conversione elettricità- aria-elettricità era assolutamente anti economico.
Nella centrali di stoccaggio dell’energia in aria compressa (CAES) realizzati in Germania e in Alabama dalla General Electric, l'aria compressa viene immagazzinata in immense cave di sale, la cui capacità è misurabile in milioni di metri cubi: l'energia in eccesso è utilizzata per pompare l'aria in queste grotte a una pressione di 70 atmosfere. La compressione provoca la salita della temperatura dell’aria a circa 600°C, a tale temperatura non può essere rilasciata nel sottosuolo, quindi un sistema di raffreddamento abbassa la temperatura a circa 50 °C, ma al diminuire della temperatura cala anche la pressione perciò prima di essere adoperata nelle turbine dovrà essere nuovamente riscaldata. Il procedimento di riscaldamento e raffraddamento comporta un forte dispendio di energia infatti ogni kW di corrente elettrica prodotta ha un costo energetico di circa 0,5 kW.
Il rendimento di queste centrali aumenterà se oltre a conservare l‘aria verrà conservato il calore generato nella fase di compressione.
I tecnici della General Electric stanno lavorando al sistema "CAES adiabatico", il quale recupera il calore sottratto all'aria nella fase di raffreddamento, conservandolo in lastre di metallo o di altro materiale e poi lo riutilizza nella fase di riscaldamento. Attualmente i ricercatori stanno cercando di sviluppare materiali idonei a conservare per tempi non brevissimi questo immenso calore. Gli impianti adiabatici possono arrivare a rendimenti del 70% circa: ogni kW di corrente prodotta avrebbe cioè un costo di soli 0,3 kW e consentirebbe la realizzazione di centrali ad aria compressa autonome, cioè senza l’utilizzo di sistemi di riscaldamento a gas. Il primo impianto di questo tipo sarà pronto nel 2012: conserverà il calore in lastre di ceramica e avrà una potenza di circa 30 MW.