Il primo sistema di accumulo di energia gravitazionale davvero funzionante al mondo è in Cina, a Rudong, sulla costa est del Mar Giallo, a nord di Shanghai. A prima vista sembra una palazzina brutalista: una massa compatta di cemento alta quasi quaranta piani. In realtà è una gigantesca “batteria meccanica” capace di immagazzinare l’energia prodotta dalle fonti rinnovabili e restituirla alla rete quando serve.

Sebbene esistano progetti analoghi in diversi paesi, nessuno è ancora arrivato alla fase commerciale. Il fornitore tecnologico Energy Vault e i committenti Atlas Renewable e China Tianying Inc. sono invece ormai pronti all’attivazione: l’impianto ha già superato i test tecnici, è stato collegato alla rete elettrica cinese e attende solo gli ultimi passaggi formali per entrare in funzione.

La tecnologia si chiama Gess (Gravitational Energy Storage System) e sfrutta un principio fisico molto semplice: immagazzinare energia elettrica trasformandola in energia potenziale gravitazionale, cioè nella posizione di una massa a una certa altezza. Quando fonti rinnovabili come eolico o fotovoltaico producono più energia di quanta la rete richieda, l’elettricità viene utilizzata per sollevare grandi blocchi verso l’alto. Quando invece la domanda aumenta, i pesi vengono fatti scendere in modo controllato: la loro discesa aziona dei generatori che trasformano di nuovo il movimento in elettricità.

Nel caso dell’impianto di Rudong, la struttura è alta 148 metri e ha una base di 120 per 110 metri. Il sistema ha una capacità di 100 MWh e può erogare fino a 25 MW di potenza, con circa quattro ore di autonomia alla massima potenza.

Energy Vault è stata tra le prime aziende a puntare sull’accumulo energetico gravitazionale su larga scala. Fondata nel 2017 da un gruppo di ricercatori svizzeri, la startup si è specializzata nello sviluppo di sistemi di stoccaggio alternativi alle batterie elettrochimiche. Il sistema utilizzato a Rudong si chiama EVx. Funziona grazie a una torre dotata di bracci meccanici e cavi che spostano blocchi compositi di circa 35 tonnellate lungo un percorso verticale e orizzontale all’interno della struttura. I blocchi sono realizzati con materiali riciclati — come calcestruzzo di scarto e inerti — e vengono impilati in modo ordinato all’interno della torre per massimizzare la capacità di accumulo senza occupare troppo spazio orizzontale. 

Quando il vicino parco eolico produce energia in eccesso, l’elettricità alimenta motori che sollevano i blocchi verso la sommità della struttura. In questo modo l’energia viene immagazzinata sotto forma di energia potenziale gravitazionale: la batteria, in sostanza, si carica spostando masse verso l’alto. Quando la rete ha bisogno di energia, i blocchi vengono fatti scendere lungo i binari interni alla torre. Gli stessi motori funzionano allora come generatori e trasformano il movimento in elettricità da immettere nella rete. Il sistema ha un’efficienza superiore all’80% e una vita utile stimata di oltre 35 anni, con costi di manutenzione relativamente contenuti e senza l’utilizzo di liquidi o materiali chimici critici.

Oltre al progetto cinese, Energy Vault sta sviluppando impianti simili anche negli Stati Uniti, a Snyder in Texas, e ha espresso interesse per il sito dell’ex miniera di carbone di Nuraxi Figus, in Sardegna. Se questi sistemi si diffonderanno, le batterie del futuro potrebbero assomigliare sempre meno a contenitori pieni di litio e sempre più a vere e proprie architetture energetiche.

Immagine di apertura: Rudong, China Gravity Energy Storage System. Courtesy Energy Vault