Attraversa quasi ogni angolo dell'America abbastanza a lungo e vedrai giganteschi parchi solari o file di turbine eoliche, il tutto con l'obiettivo di aumentare l'utilizzo di energia rinnovabile del Paese e ridurre le emissioni di gas serra.

Ma ciò che alcuni potrebbero non realizzare è che a volte queste fonti di energia rinnovabile possono produrre più energia di quella necessaria, lasciando un po' di energia solare o eolica a, in un senso, andare a sprecare. Questa condizione di eccesso di offerta è un'opportunità persa per queste risorse energetiche pulite di eliminare l'inquinamento dagli impianti alimentati a combustibili fossili.

Ma creando modelli complessi che analizzano i sistemi energetici in California e Texas, Gli scienziati dell'Università del Michigan mostrano in uno studio previsto per la pubblicazione online il 30 luglio in Comunicazioni sulla natura , che investire in batterie e altre tecnologie di stoccaggio dell'energia può essere economicamente fattibile con un adeguato sostegno politico.

Quella, a sua volta, potrebbe ridurre radicalmente le emissioni di gas serra - fino al 90% in uno scenario esaminato dai ricercatori - e aumentare l'uso di energia solare ed eolica in un momento in cui il cambiamento climatico assume maggiore urgenza.

"Il costo dell'accumulo di energia è molto importante, " ha detto la coautrice dello studio Maryam Arbabzadeh, un borsista post-dottorato presso la School for Environment and Sustainability di U-M. "Ma ci sono alcuni incentivi che potremmo usare per renderlo interessante dal punto di vista economico, uno è una tassa sulle emissioni."

Arbabzadeh ha condotto la ricerca in collaborazione con i colleghi della Ohio State University e della North Carolina State University. Gregory Keoleian, direttore del Centro per i sistemi sostenibili di U-M, è stato il suo consulente e uno dei coautori dello studio.

"La produzione di elettricità rappresenta il 28% delle emissioni di gas serra negli Stati Uniti, e data l'urgenza del cambiamento climatico, è fondamentale accelerare la diffusione di fonti rinnovabili come l'eolico e il solare, " disse Keoleian, un professore di ambiente e sostenibilità e ingegneria civile e ambientale.

"Questa ricerca dimostra chiaramente come le tecnologie di stoccaggio dell'energia possono svolgere un ruolo importante nella riduzione della riduzione delle energie rinnovabili e delle emissioni di gas serra dalle centrali elettriche a combustibili fossili".

Arbabzadeh e i suoi colleghi ricercatori hanno creato modelli complessi analizzando nove diverse tecnologie di stoccaggio dell'energia. Hanno esaminato gli effetti ambientali della riduzione delle energie rinnovabili, che è la quantità di energia rinnovabile generata ma che non può essere fornita per soddisfare la domanda per una serie di motivi.

Hanno anche modellato cosa accadrebbe se ogni stato aggiungesse fino a 20 gigawatt di vento e 40 gigawatt di capacità solare, e come tutto questo sarebbe influenzato economicamente da una tassa sull'anidride carbonica fino a $ 200 per tonnellata.

Quello che hanno trovato è stato sorprendente.

L'aggiunta di 60 gigawatt di energia rinnovabile alla California potrebbe ottenere una riduzione del 72% di anidride carbonica. Quindi, l'aggiunta di alcune tecnologie di accumulo di energia in aggiunta a quella in California potrebbe consentire una riduzione del 90% dell'anidride carbonica. In Texas, lo stoccaggio di energia potrebbe consentire una riduzione delle emissioni del 57%.

Ma affinché tutto questo accada, le società di servizi avrebbero bisogno di un motivo per investire in sistemi di accumulo di energia, che richiedono ingenti investimenti di capitale. È qui che l'uso di una tassa sul carbonio potrebbe essere utile, ha detto Arbabzadeh.

Tutte e nove le tecnologie di accumulo di energia studiate, comprese le batterie ad alta tecnologia, richiedono un investimento di capitale significativo e tutti avevano diversi pro e contro. Alla complessità della ricerca si aggiunge anche il diverso tipo di mix di generazioni in Texas e California.

Il Texas utilizza alcune unità alimentate a carbone e gas naturale. La California utilizza risorse più rigide, come il nucleare, geotermico, biomasse e centrali idroelettriche, che rendono i suoi tassi di riduzione delle rinnovabili molto più alti del Texas.

Lo studio è intitolato "The Role of Energy Storage in Deep Decarbonization of Electricity Production".