Mentre la crisi mediorientale pone un problema energetico a livello globale gli stati – ed in particolare i più energivori – stanno studiando soluzione alternative per assicurarsi un adeguato approvvigionamento capace di fronteggiare un fabbisogno sempre più crescente, a causa dell’intelligenza artificiale (e più in generale del funzionamento dei data center), a costi competitivi. Le strategie possono essere diverse, ma a a nostro modo di vedere due sono dominanti:
- 1. ridurre la dipendenza dagli idrocarburi che si può attuare in vari modi: potenziamento del nucleare o delle fonti di energia alternativa;
- 2. cambiare le catene di approvvigionamento degli idrocarburi con addirittura un ritorno al carbone.
L’Europa annuncia di voler puntare sul green (con il grosso punto interrogativo se il nucleare lo sia o meno) con questo intendendo principalmente le rinnovabili. È ben noto – tuttavia – che questa modalità di produzione di energia non è programmabile e quindi oltre ad essere dipendente dalle premesse climatiche per la sua produzione (ci deve essere sole o vento, condizioni orografiche ed idrologiche favorevoli, ecc.) deve contare su sistemi di accumulo per gestire le discrepanze tra produzione e domanda.
Le novità per questo settore arrivano dalla Svizzera con tre diverse soluzioni per immagazzinare energia.
Da un lato troviamo la proposta di Energy Vault, nata nel cantone Ticino. L’idea è sorprendentemente semplice: utilizzare la gravità come mezzo di accumulo energetico. Il sistema impiega enormi blocchi di calcestruzzo che vengono sollevati da una gru quando l’elettricità è abbondante e poco costosa. L’energia elettrica viene così trasformata in energia potenziale gravitazionale. Quando la rete necessita di energia, i blocchi vengono fatti scendere in modo controllato e i motori che li movimentano funzionano come generatori, restituendo elettricità.
L’ispirazione dichiarata è quella delle centrali idroelettriche a pompaggio, che da oltre un secolo rappresentano la forma più diffusa di accumulo energetico. La differenza è che al posto dell’acqua si usano masse solide. Secondo i promotori, questo consente di installare il sistema anche in aree prive di montagne, laghi o grandi disponibilità idriche, utilizzando materiali relativamente economici e con un minore impatto ambientale rispetto alle batterie elettrochimiche. Si mostra interessata a questa soluzione la regione Sardegna per impianti da collocare nelle ex miniere del Sulcis.
Va anche detto, ad onor del vero, che il progetto di Energy Vault, il cui prototipo è stato installato a Castione Arbedo, ha trovato una implementazione ancora più semplice con l’acqua invece che il materiale solido. Ma la soluzione di fondo non cambia perché si frutta la forza gravitazionale dell’acqua attraverso degli speciali serbatoi (chiamati gocce perché hanno la forma della goccia ognuna delle quali sembra il pallone di una mongolfiera capovolto).
Questa soluzione è in realtà diversa dalla batteria a flusso, anch’essa sperimentata in Svizzera a Finhaut nel cantone Vallese. Si tratta di una centrale di pompaggio-turbinaggio, chiamata Nant de Drance, scavata nelle Alpi svizzere. Qui il principio è sempre quello della gravità, ma applicato all’acqua nel classico utilizzo che ne viene fatto in una centrale idroelletrica. Nei periodi di sovrapproduzione energetica, l’acqua viene pompata da un bacino inferiore a uno superiore; quando la domanda aumenta, l’acqua viene rilasciata e attraversa turbine che producono elettricità. La struttura, costata circa due miliardi di euro e realizzata in quattordici anni di lavori, è in grado di immagazzinare quantità enormemente superiori a quelle di qualsiasi impianto gravitazionale basato su blocchi di cemento, ma necessita di grandi infrastrutture come il bacino a monte e quello a valle serviti da potenti impianti di pompaggio: non si può quindi installare ovunque.
La particolarità di Nant de Drance è la scala gigantesca dell’impianto. La centrale si trova circa 600 metri sotto la montagna e dispone di sei gruppi pompa-turbina da 150 MW ciascuno, per una potenza totale di 900 MW, paragonabile a quella di una centrale nucleare di medie dimensioni.
Per capire l’imponenza di quest’opera evidenziamo anche la sua capacità di accumulo: circa 20 milioni di kWh, equivalenti alla capacità di circa 400.000 batterie di auto elettriche. Naturalmente non significa che dentro la montagna ci siano davvero 400.000 batterie; è semplicemente un confronto per rendere intuitiva la quantità di energia immagazzinabile.
Osservando insieme i due progetti emerge un elemento interessante: non si tratta di tecnologie concorrenti quanto di soluzioni collocate su scale diverse. Nant de Drance rappresenta la versione “gigante” dell’accumulo gravitazionale, possibile però soltanto in territori montani con particolari caratteristiche geografiche. Energy Vault, e qui parliamo del progetto originario con gru e blocchi di cemento, cerca invece di rendere lo stesso principio esportabile ovunque, sacrificando la capacità assoluta ma guadagnando in flessibilità di installazione.
Entrambi i sistemi nascono dalla stessa consapevolezza: il vero problema della transizione energetica non è tanto produrre energia rinnovabile, quanto renderla disponibile quando serve. Il fotovoltaico produce soprattutto nelle ore centrali della giornata; l’eolico dipende dalle condizioni meteorologiche. Senza sistemi di accumulo, una quota crescente dell’energia prodotta rischia di essere sprecata oppure di destabilizzare la rete elettrica.
La differenza fondamentale sta quindi nell’approccio. La batteria alpina a flusso punta sulla massima capacità di accumulo e sull’elevata affidabilità di una tecnologia collaudata. Energy Vault, invece, tenta di creare una sorta di “centrale idroelettrica senza acqua”, sfruttando componenti industriali relativamente semplici e un sofisticato software di controllo per movimentare migliaia di tonnellate di materiale.
Nel loro insieme, questi due progetti mostrano come la Svizzera stia sperimentando diverse strade per risolvere quello che molti considerano il principale collo di bottiglia della decarbonizzazione: trasformare le energie rinnovabili da fonti intermittenti a fonti realmente programmabili. La sfida non è più soltanto generare elettricità pulita, ma conservarla in modo efficiente, economico e sostenibile fino al momento in cui sarà necessaria.
E qui si inserisce il terzo progetto svizzero che unisce il meglio e mitiga il peggio delle due precedenti soluzioni. Parliamo sempre di batterie a flusso, ma qui cambia il liquido: non più acqua, ma due liquidi elettrolitici contenuti in serbatoi separati che funzionano come gli elettrodi di una batteria al litio. Questi liquidi contengono specie chimiche che possono ossidarsi e ridursi: si chiamano infatti batterie a flusso redox (reduce + oxidise).
L’aspetto più originale è che la batteria è divisa in due parti distinte:
- 1. I serbatoi, che contengono l’energia sotto forma chimica.
- 2. Lo stack elettrochimico, dove avvengono le reazioni che trasformano energia elettrica in energia chimica durante la carica e il processo inverso durante la scarica.
In pratica il funzionamento assomiglia più a quello di una centrale che a quello di una batteria tradizionale. Due pompe fanno circolare continuamente gli elettroliti attraverso una cella separata da una membrana. Quando si carica il sistema, l’elettricità modifica lo stato chimico delle sostanze disciolte nei liquidi; quando si scarica, le reazioni si invertono e producono corrente elettrica.
Una caratteristica fondamentale è che potenza ed energia sono indipendenti perché la potenza dipende dalla dimensione dello stack elettrochimico, mentre la capacità energetica dipende dalla quantità di elettrolita contenuta nei serbatoi. Questo significa che, se si vuole immagazzinare più energia, non è necessario costruire una batteria completamente nuova: basta aumentare il volume dei serbatoi. È una proprietà molto diversa dalle batterie al litio, dove energia e potenza crescono insieme.
La tecnologia oggi più diffusa è la batteria a flusso al vanadio. In questo caso entrambi gli elettroliti contengono vanadio in diversi stati di ossidazione. L’uso dello stesso elemento su entrambi i lati riduce i problemi di contaminazione attraverso la membrana.
I principali vantaggi sono:
- – vita operativa molto lunga (decine di migliaia di cicli);
- – elevata sicurezza, con rischio di incendio molto inferiore rispetto al litio;
- – facilità di scalare la capacità;
- – buona aderenza alle esigenze delle reti elettriche e delle energie rinnovabili.
Gli svantaggi sono invece:
- – bassa densità energetica (occupano molto più spazio delle batterie al litio);
- – presenza di pompe, tubazioni e serbatoi che aumentano la complessità;
- – costi iniziali ancora elevati;
- – peso considerevole.
Per capire dove si collocano rispetto agli altri sistemi di accumulo, si può fare un confronto intuitivo:
- – batteria al litio: ideale per auto elettriche e dispositivi mobili;
- – batteria a flusso redox: ideale per accumulare energia di una rete elettrica, di un parco solare o eolico;
- – centrale di pompaggio idroelettrico (come Nant de Drance): ideale quando si possono usare montagne e grandi bacini d’acqua.
In un certo senso, una batteria a flusso redox è una via di mezzo tra una batteria convenzionale e una centrale idroelettrica ad accumulo: come una batteria immagazzina energia chimicamente, ma come una centrale dispone di serbatoi esterni che possono essere ampliati per aumentare la capacità di stoccaggio.
Questa tecnologia sta per diventare realtà a Laufenburg, nel cantone Argovia. Questo piccolo villaggio non è scelto a caso; infatti occupa da decenni una posizione centrale nelle interconnessioni elettriche europee grazie alla presenza della cosiddetta “Star of Laufenburg“, uno dei nodi storici attraverso cui si sviluppò la sincronizzazione delle reti ad alta tensione del continente. Costruire qui una gigantesca infrastruttura di accumulo significa collocarla in uno dei punti più importanti per la gestione dei flussi energetici europei. Una gigantesca cavità scavata nel sottosuolo svizzero, profonda circa 27 metri e lunga oltre duecento metri capace di ospitare un nuovo impianto di accumulo energetico: il progetto punta a costruire quella che, una volta completata, potrebbe diventare la più grande batteria a flusso redox mai realizzata al mondo.
La struttura, sviluppata da FlexBase presso il Technology Center Laufenburg, dovrebbe raggiungere una capacità superiore a 2,1 GWh e una potenza di erogazione oltre 1,2 GW, valori paragonabili alla produzione di una grande centrale nucleare. Secondo le informazioni diffuse da FlexBase, i lavori sono iniziati nella primavera del 2025 e procedono per fasi successive. A gennaio 2026, Swissgrid ha autorizzato il primo stadio del collegamento alla rete con una capacità di 800 MW, un passaggio essenziale per consentire all’impianto di interagire con il sistema elettrico nazionale. Le dimensioni risultano difficili da immaginare. L’area complessiva del campus supera i 40.000 metri quadrati mentre una parte significativa dell’infrastruttura energetica troverà posto sottoterra. La scelta non dipende soltanto da esigenze urbanistiche: le batterie a flusso richiedono grandi serbatoi, sistemi di pompaggio, apparecchiature di conversione e ampie superfici tecniche. Interrare una parte dell’impianto consente di ottimizzare gli spazi disponibili e di integrare meglio le strutture nel territorio.
L’importanza del progetto va oltre il semplice record tecnologico. Laufenburg rappresenta un esempio concreto di come l’accumulo energetico su scala gigawatt stia diventando un elemento indispensabile per sostenere la crescita delle fonti rinnovabili, dei data center e dell’elettrificazione dei consumi. Lo ripetiamo: la sfida non è soltanto generare energia pulita; è il just-in-time dell’energia prodotta.
Disclaimer
Il presente post esprime l’opinione personale dei collaboratori di Custodia Wealth Management che lo hanno redatto. Non si tratta di consigli o raccomandazioni di investimento, di consulenza personalizzata e non deve essere considerato come invito a svolgere transazioni su strumenti finanziari.
