Accumulo di energia chimicautilizza l'energia elettrica per convertire le sostanze a basso-energia in sostanze ad alta-energia per l'immagazzinamento, ottenendo così l'immagazzinamento dell'energia. Attualmente, le tecnologie ampiamente utilizzate nel campo dello stoccaggio dell’energia chimica includono lo stoccaggio dell’energia dell’idrogeno e lo stoccaggio dell’energia dei combustibili sintetici (come metano e metanolo). Questi supporti di memorizzazione possono essere utilizzati direttamente come fonti di energia. Pertanto, sotto questo aspetto, lo stoccaggio dell’energia chimica differisce fondamentalmente dai metodi tradizionali di stoccaggio dell’energia in cui sia l’input che l’output sono energia elettrica. Quando gli utenti finali possono utilizzare direttamente sostanze come l’idrogeno o il metano (ad esempio, nei veicoli a celle a combustibile a idrogeno, nei sistemi combinati di riscaldamento ed elettricità o nell’industria chimica), queste forme di energia immagazzinata non hanno bisogno di essere riconvertite in energia elettrica nel sistema di alimentazione, migliorando così l’efficienza dell’intero sistema di utilizzo dell’energia. Questo metodo di utilizzo diretto trasforma efficacemente il tradizionale stoccaggio di “energia secondaria” in un modello di stoccaggio di “energia terziaria” più efficiente. Pertanto, lo stoccaggio dell'energia chimica è spesso un anello cruciale nel processo di conversione dell'energia, poiché offre vantaggi quali elevata densità di energia, lunghi tempi di stoccaggio e scala flessibile, che lo rendono adatto allo stoccaggio di energia su larga-lungo-scala. Inoltre, lo stoccaggio dell’energia chimica può utilizzare le infrastrutture energetiche esistenti, come i gasdotti naturali e gli impianti di stoccaggio del combustibile liquefatto, riducendo i costi di implementazione. Pertanto, lo stoccaggio dell’energia chimica ha un enorme potenziale di sviluppo nella connessione alla rete di energia rinnovabile, nella domanda di calore industriale e nei trasporti, in particolare nell’affrontare la volatilità dell’energia rinnovabile.
Stoccaggio dell'energia dell'idrogeno
Lo stoccaggio dell’energia dell’idrogeno è una tecnologia che converte l’energia elettrica in idrogeno per lo stoccaggio. Il suo nucleo prevede la produzione di idrogeno attraverso l’elettrolisi dell’acqua o altri processi chimici e il rilascio di energia quando necessario tramite celle a combustibile o combustione diretta. L’idrogeno, come fonte di energia secondaria pulita, presenta un’elevata densità energetica e zero emissioni di carbonio ed è ampiamente utilizzato nei trasporti, nell’industria e nello stoccaggio di energia. Le sfide principali della tecnologia di stoccaggio dell’idrogeno risiedono nella produzione, nello stoccaggio e nel trasporto efficienti dell’idrogeno. Attualmente, i principali metodi di stoccaggio dell'idrogeno includono lo stoccaggio dell'idrogeno ad alta-pressione, lo stoccaggio criogenico dell'idrogeno liquido e lo stoccaggio dell'idrogeno allo stato solido-(come lo stoccaggio dell'idrogeno in idruri metallici). Sebbene i sistemi di stoccaggio dell'idrogeno siano relativamente costosi, con i progressi tecnologici, in particolare lo sviluppo di tecnologie di produzione di idrogeno verde, lo stoccaggio dell'energia dell'idrogeno è considerato una delle soluzioni importanti per raggiungere una profonda decarbonizzazione e guidare la trasformazione energetica in futuro, particolarmente adatta per lo stoccaggio di energia su larga-scala, a lungo-termine e per le applicazioni di trasporto-pesante.
Accumulo di energia da combustibile sintetico
Lo stoccaggio di combustibile sintetico utilizza l'elettricità per generare combustibili chimici (come gas naturale sintetico e combustibili liquidi sintetici) per lo stoccaggio di energia a lungo-termine. Questa tecnologia prevede tipicamente l’elettrolisi dell’acqua per produrre idrogeno, che viene poi combinato con l’anidride carbonica per sintetizzare idrocarburi come metano, metanolo o diesel sintetico. Questi combustibili sintetici possono essere immagazzinati e trasportati e, quando necessario, convertiti in energia elettrica o meccanica attraverso la combustione o in celle a combustibile. Il vantaggio dello stoccaggio del combustibile sintetico risiede nella sua compatibilità con le infrastrutture energetiche esistenti, come i gasdotti esistenti, i sistemi di stoccaggio e distribuzione del combustibile liquido, rendendolo adatto allo stoccaggio di energia su larga-scala a lungo-termine. Inoltre, i combustibili sintetici possono fungere da supplemento-per la riduzione dei picchi nella produzione di energia rinnovabile, contribuendo a bilanciare la rete elettrica. Sebbene i combustibili sintetici abbiano un'efficienza complessiva inferiore e costi più elevati, con la crescente disponibilità di energia rinnovabile e i progressi nelle tecnologie di cattura e utilizzo del carbonio, si prevede che lo stoccaggio dei combustibili sintetici diventi una componente importante dei futuri sistemi energetici a basse{9}} emissioni di carbonio.