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TAMPERE, Finlandia – Quando la Russia ha bloccato le esportazioni di gas e petrolio verso l’Europa in seguito all’invasione dell’Ucraina, centinaia di milioni di cittadini si sono tormentati per la prospettiva di un inverno senza abbastanza riscaldamento e di un’estate senza abbastanza aria condizionata.

Ma la strategia bellica del Cremlino di chiudere i rubinetti dei combustibili fossili ha coinciso, e anche catalizzato, un settore critico per la transizione all’energia pulita: le batterie realizzate con materiali naturali poco costosi e abbondanti che immagazzinano calore.

L'uso della sabbia, del sale, del calore, dell'aria e di altri elementi come banche energetiche risale a secoli fa. Le pareti delle antiche case egiziane catturavano il calore solare durante il giorno e lo rilasciavano durante le fresche notti del deserto. I popoli indigeni delle Americhe apprezzavano l’adobe – un composto di terra, acqua e altri materiali organici come paglia o sterco – come materiale da costruzione preferito per la sua capacità di fare lo stesso.

Per le civiltà moderne il cui sviluppo industriale è stato alimentato dalla combustione di combustibili fossili, questi materiali offrono una premessa rivoluzionaria: “Niente viene bruciato”, ha affermato Tommi Eronen, amministratore delegato di Polar Night Energy, una start-up finlandese che gestisce il primo progetto commerciale al mondo. batteria a sabbia a scala.

Le batterie naturali hanno lo scopo di consentire ai paesi di trarre vantaggio dalle prodigiose forniture provenienti dalle turbine eoliche e dai pannelli solari, quando il sole non splende e il vento non soffia. Il prezzo delle energie rinnovabili rimane al di sotto del costo dei combustibili fossili – soprattutto dopo che il ritiro del carburante russo ha portato i prezzi in tutta Europa a livelli record – ma la rivoluzione dell’energia verde deve ancora affrontare un enorme ostacolo: la mancanza di uno stoccaggio rinnovabile a lungo termine ed efficiente in termini di costi.

Negli stabilimenti di Polar Night Energy nella città di Tampere e nella vicina città di Kankaanpää, enormi vasche di acciaio contengono cumuli di sabbia, riscaldata a circa 1.000 gradi Fahrenheit. L’energia immagazzinata aiuta ad attenuare i picchi della rete elettrica e a sostenere le reti di teleriscaldamento, mantenendo calde case, uffici, saune e piscine. Il caldo continua a circolare, anche in aree remote, anche se le scorte russe di combustibili fossili diminuiscono.

"La sabbia non ha quasi limiti", ha detto Ville Kivioja, scienziato capo di Polar Night Energy, parlando sopra il suono ronzante della sostanza in circolazione. "Ed è ovunque."

I sensori e le valvole che monitorano le prestazioni della batteria a sabbia sono relativamente high-tech, ha affermato Kivioja, ma, in base alla progettazione, la batteria stessa è semplice.

La sabbia viene trasportata con i camion da qualsiasi luogo nelle vicinanze, ad esempio da un cantiere demolito o da dune di sabbia, e costa meno di un euro a tonnellata. Viene scaricato in una vasca gigante, o “batteria”, che viene costantemente mantenuta calda o “carica”.

L'energia rinnovabile proveniente dai pannelli solari e dalle turbine eoliche viene convertita in calore da un riscaldatore a resistenza, che riscalda anche l'aria che turbina attraverso la sabbia. Una ventola fa circolare continuamente il flusso di calore, finché non è pronto per l'uso. Come un masso al sole, la sabbia rimane calda anche dopo il tramonto; a differenza del masso, però, la sabbia non si raffredda mai perché è isolata dall'enorme vasca. Anche quando il livello della batteria è basso, la temperatura rimane sopra i 200 gradi Fahrenheit; quando è pieno può superare i 1.000 gradi.

La sabbia può trattenere l'energia per settimane o mesi alla volta: un chiaro vantaggio rispetto alla batteria agli ioni di litio, il gigante del mercato odierno delle batterie, che di solito può trattenere l'energia solo per un certo numero di ore.

A differenza dei combustibili fossili, che possono essere facilmente trasportati e immagazzinati, le forniture solari ed eoliche fluttuano. La maggior parte dell’energia rinnovabile che non viene utilizzata immediatamente viene persa.

La soluzione è l’innovazione dello storage, concordano molti esperti del settore. Oltre alla loro capacità limitata, le batterie agli ioni di litio, utilizzate per alimentare qualsiasi cosa, dai telefoni cellulari ai laptop ai veicoli elettrici, tendono a esaurirsi ad ogni ricarica e sono altamente infiammabili, provocando un numero crescente di incendi mortali in tutto il mondo.

Anche l’estrazione del cobalto, la redditizia materia prima utilizzata nelle batterie agli ioni di litio, si basa sul lavoro minorile. Le agenzie delle Nazioni Unite hanno stimato che 40.000 ragazzi e ragazze lavorano nel settore, con poche misure di sicurezza e compensi irrisori.