Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


sabato 13 dicembre 2014

Se la Gigafactory di Tesla può funzionare al 100% con energia rinnovabile, perché non possono anche altri?

Da “computerworld”. Traduzione di MR (h/t Claudio Della Volpe)



La triplice scommessa sulle fonti di energia rinnovabile di Tesla è probabile che superi il proprio fabbisogno di elettricità

La Gigafactory di Tesla, la più grande fabbrica al mondo di batterie agli ioni di litio, si prevede che generi tanta energia rinnovabile quanta gliene serve per funzionare – e dell'altra in più. La scorsa settimana, Tesla ha annunciato che vorrebbe costruire la sua fabbrica fuori Reno, in Nevada. Usando stime prudenti, la triplice scommessa sulle fonti di energia rinnovabile potrebbe generare più di 2.900 MWh di elettricità rinnovabile quotidianamente, che costituisce il 20% in più di quanta ne necessiti, secondo Tom Lombardo, un professore di ingegneria e tecnologia al College di Rock Valley a Rockford, Illinois. “Queste sono stime prudenti della produzione e stime di consumi massimi ed è chiaro che c'è sufficiente energia rinnovabile da far funzionare l'impianto e un po' in eccesso”, ha scritto Lombardo in un post recente.

La fabbrica, la cui preparazione è già iniziata presso il Centro Industriale Tahoe di Reno, sarà a forma di diamante. La forma di diamante, secondo l'AD di tesla Elon Musk, si adatta meglio al profilo dell'ambiente circostante, cosicché per costruirla dev'essere movimentata meno terra. La fabbrica è anche orientata a nord, di modo che i pannelli solari sul suo tetto siano esposti alla massima quantità di luce solare possibile, ha detto Musk. “Questa fabbrica produrrà anche la propria energia. Attraverso una combinazione di geotermico, eolico e solare, essa produrrà tutta l'energia di cui ha bisogno”, ha detto Musk. “Quindi sarà una specie di fabbrica autosufficiente”.

Ritorno dall'investimento delle rinnovabili

Più della metà società di Fortune 100 negli anni scorsi hanno risparmiato collettivamente più di 1,1 miliardi di dollari all'anno riducendo le emissioni di carbonio e implementando progetti di energia rinnovabile, secondo un recente rapporto intitolato “Power Forward 2.0". Collettivamente, il 43% delle società di Fortune 500, o 215 in tutto, hanno anche stabilito obbiettivi in una delle tre categorie: riduzione dell'emissione di gas serra, efficienza energetica ed energia rinnovabile. Se ristrette alle sole Fortune 100, il 60% delle società hanno stabilito gli stessi obbiettivi di energia pulita. Per quanto ammirevole sia per la fabbrica di batterie Tesla di funzionare al 100% con energia rinnovabile, attualmente questa non è un'opzione praticabile per gran parte delle società, principalmente a causa della variabilità dell'energia rinnovabile. La fabbrica di 10 milioni di piedi quadrati di Tesla sarà coperta di pannelli solari e collegata ad un parco eolico vicino e ad una centrale elettrica geotermica, secondo l'AD di tesla Elon Musk. Una fabbrica di batterie di quelle dimensioni si stima che consumi 100 megawatt (MW) di corrente alla capacità di picco o 2.400 MWh al giorno, secondo Navigant Research. Come riferimento, è l'equivalente del consumo di elettricità di circa 80.000 case.

“E' una quantità di energia enorme per un singolo impianto”, ha detto Sam Jaffe, un ricercatore analista titolare di Navigant. Gran parte dell'energia richiesta dalla Gigafactory, ha detto Jaffe, verrà usata per alimentare i forni, che vengono usati per fondere le polveri chimiche in lamine di metallo per la produzione di catodi ed anodi – i poli positivo e negativo di una batteria. La scelta di Tesla dei siti per la sua Gigafactory è stata ottimale per diverse ragioni di cui non necessariamente beneficerebbero altri tipi di fabbriche. Per prima cosa, Reno è anche una delle poche aree del mondo in cui la crosta terrestre è abbastanza sottile da offrire l'accesso all'energia geotermica, cioè calore dal mantello terrestre. Quel calore geotermico è invariabile, costante, e può essere usato nei forni della Gigafactory o per creare vapore per alimentare turbine. Mentre Reno è una regione arida, cosa che preclude le produzioni che richiedono molta acqua, ha però in media 5 ore di picco di sole al giorno in confronto ad altre aree del paese, come il Nordest, che di ore ne ha circa 2. “E' la prevedibilità che risulta molto migliore in quella geografia”, ha detto Jaffe. L'altro uso primario nella Gigafactory sarà quello di caricare completamente le batterie e poi scaricarle in modo da renderle utilizzabili. Tuttavia, in una fabbrica di batterie efficiente, scaricare le batterie può essere fatto caricando altri – alimentare le necessità dovrebbe essere il minimo, ha detto Jaffe. Infine, la Gigafactory produce batterie, che Tesla potrebbe poi usare per immagazzinare a basso costo l'elettricità durante i momenti di bassa produzione di energia rinnovabile.

Non proprio "off grid"

Lombardo non crede tuttavia che la fabbrica sarà energeticamente indipendente sulla base dei suoi impianti di energia rinnovabile. Piuttosto, userà il “net metering”, un metodo con cui Tesla genererà la propia elettricità e venderà l'eccesso ai gestori elettrici. Poi, durante i momenti in cui la produzione di energia rinnovabile di Tesla scende al di sotto della domanda, la rete elettrica gli dirotterà intelligentemente elettricità sulla base di crediti energetici. “E' più affidabile, più conveniente e indipendente dalla posizione”, ha detto Lombardo in una email di risposta a Computerworld. “Nemmeno Tesla andrà necessariamente off-grid. Musk ha detto 'energia netta zero', che significa semplicemente che genereranno tanta energia quanta ne usano”. In media, Reno gode di cinque ore di picco di luce solare al giorno. Considerando un'efficienza media del 20% dei pannelli fotovoltaici a tetto (FV), i 10 milioni di piedi qudrati della Gigafactory produrrebbero 859 MWh di energia solare quotidianamente, ha detto Lombardo. Inoltre, usando l'interpretazione artistica della Gigafactory di Tesla, Lombardo stima che la Gigafactory avrebbe 85 pale eoliche in grado di generare circa 1.836 MWh di corrente al giorno. “Reno non è estranea all'energia geotermica – ha diversi impianti già in funzione. Il più nuovo ha una capacità di 20 MW”, ha scritto Lombardo nel suo blog. “Diciamo che Tesla si mantiene piccola e ne costruisce uno con solo la metà della capacità. Quell'impianto da 10 MW produrrebbe 240 MWh di elettricità da geotermico al giorno. Attraverso l'economia di scala, si prevede che la Gigafactory di Tesla abbassi il costo per kilowatt delle batterie agli ioni di litio della società di più del 30% nel 2017, il primo anno di produzione.

Per il 2020, Tesla crede che la sua Gigafactory produrrà più batterie agli ioni di litio in un anno di quelle prodotte nel mondo nel 2013. Durante una conferenza stampa di fronte al palazzo di stato della capitale del Nevada la scorsa settimana, il governatore Brian Sandoval  ha detto che la Gigafactory avrà un impatto economico di circa 100 miliardi di dollari per il Nevada nei prossimi 20 anni. “Non sarà soltanto la fabbrica di batterie agli ioni di litio più grande del mondo, ma sarà in realtà più grande della somma di tutte le fabbriche di batterie agli ioni di litio del mondo”. Ha detto Musk. “E' prprio una grande fabbrica”.