Dare un senso al gigantesco incendio che potrebbe rallentare lo stoccaggio di energia

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Alexandre Rossi

Alcuni giorni prima che il presidente Donald Trump tornasse nello Studio Ovale e intraprendesse azioni per bloccare la transizione verso l’energia pulita, dall’altra parte del Paese si è verificato un disastro che potrebbe avere un effetto enorme sul ritmo della transizione.

Giovedì scorso è scoppiato un incendio presso il Moss Landing Energy Storage Facility in California, uno dei più grandi sistemi di stoccaggio dell’energia a batterie al mondo. L’incendio ha infuriato per tutto il fine settimana, costringendo le autorità locali a evacuare le case vicine e a chiudere le strade.

Lo stoccaggio delle batterie è una parte essenziale della transizione dai combustibili fossili. Funziona in tandem con l’energia solare ed eolica per fornire elettricità durante i periodi in cui le risorse rinnovabili non sono disponibili. Ma le batterie agli ioni di litio, la tecnologia più comune utilizzata nei sistemi di accumulo, sono infiammabili. E se prendono fuoco, può essere difficile spegnerli.

L’incendio della scorsa settimana è l’ultimo e il più grande di molti avvenuti negli ultimi anni al sito di Moss Landing, e mi aspetto che diventi il ​​principale esempio di opposizione all’uso di elettricità senza emissioni di carbonio per cercare di fermare lo sviluppo delle batterie in altri luoghi.

“Questo è davvero un evento di Three Mile Island per questo settore”, ha affermato il supervisore della contea di Monterey Glenn Church in una conferenza stampa del 17 gennaio.

Si riferiva all’incidente del 1979 presso la centrale nucleare di Three Mile Island in Pennsylvania. La fusione parziale ha portato al panico in tutta la regione e ha contribuito a consolidare l’idea che l’energia nucleare non fosse sicura.

Ho partecipato a un numero sufficiente di udienze pubbliche locali sui progetti energetici per sapere che passerò anni a sentire la citazione di Church essere usata per opporsi a qualsiasi progetto di batterie, anche quelli che hanno poco in comune con Moss Landing in termini di design e tecnologia.

La mia reazione iniziale è che Church è giustificata ad essere turbata dal fatto che il gestore dell’impianto, Vistra Corp., non sia stato in grado di prevenire questa serie di incidenti legati alla sicurezza. Non voglio minimizzare i disagi, i danni e le paure elettorali a cui sta rispondendo. (Vistra, con sede in Texas, non ha risposto a una richiesta di commento.)

L’impianto di stoccaggio delle batterie si trova sul sito di una centrale elettrica chiusa, ed è proprio accanto a una centrale elettrica a gas naturale ancora in funzione. L’impianto di stoccaggio è stato costruito in tre fasi, le prime due saranno operative nel 2021 con una capacità complessiva di 400 megawatt e la terza fase sarà operativa nel 2023 con una capacità di 350 megawatt. Le batterie sono costruite per funzionare fino a quattro ore prima di dover essere ricaricate.

I problemi di Moss Landing potrebbero essere utilizzati per aumentare i timori sulla sicurezza riguardo allo stoccaggio delle batterie in generale, con gravi conseguenze per la transizione energetica. Oppure i funzionari potrebbero esaminare in modo specifico quali aspetti della progettazione di Moss Landing hanno contribuito al rischio di incendio e utilizzare queste lezioni per rendere più sicuri i progetti esistenti e futuri.

Per avere un’idea migliore di cosa si può fare, ho parlato con Matthew Paiss, consulente tecnico per i materiali e i sistemi delle batterie presso il Pacific Northwest National Laboratory. Fornisce consulenza su questioni di sicurezza, ma per lui è una seconda carriera: ha trascorso gran parte della sua vita adulta come vigile del fuoco.

“Ho un background davvero strano”, ha detto.

Conosce bene l’impianto Moss Landing, avendolo visto dentro e fuori come parte del suo lavoro in laboratorio. Vive a Santa Cruz, abbastanza vicino a Moss Landing da poter vedere la luce tremolante nel cielo la scorsa settimana mentre il fuoco bruciava.

Ha iniziato la sua descrizione del rischio di incendio spiegando la “fuga termica”, un processo di autoriscaldamento in cui una batteria agli ioni di litio viene danneggiata o utilizzata in modo improprio e innesca una reazione chimica che rilascia gas altamente infiammabili e molto calore.

Se c’è una scintilla o un’altra fiamma, i gas possono fungere da combustibile per un incendio che può diffondersi da un modulo a interi rack di batterie. I sistemi di irrigazione potrebbero essere d’aiuto in una fase iniziale, ma molti di questi incendi sono troppo potenti e bruciano a temperature troppo elevate per essere soppressi.

Quindi, come fanno i progettisti di sistema a ridurre le possibilità di instabilità termica?

Un fattore importante è la progettazione del sistema. Molti, se non la maggior parte, dei sistemi di stoccaggio delle batterie costruiti oggi assomigliano a file di container che si trovano all’aperto. Questi “armadi”, come vengono chiamati, possono aiutare a ridurre le possibilità di grandi incendi perché le fiamme dovrebbero bruciare attraverso il guscio del contenitore e poi saltare attraverso uno spazio esterno e bruciare attraverso il guscio di un contenitore vicino. Non è facile e succede raramente.

Al contrario, i sistemi che hanno preso fuoco più volte a Moss Landing sono installazioni interne, allestite all’interno del guscio di un edificio rimasto dall’impianto di gas naturale che si trovava sul sito. Il progetto è un esempio insolitamente grande di riconversione di un vecchio edificio per lo stoccaggio di energia.

Matthew Paiss è un consulente tecnico per i materiali e i sistemi delle batterie presso il Pacific Northwest National Laboratory. Credito: Laboratorio nazionale del Pacifico nordoccidentaleMatthew Paiss è un consulente tecnico per i materiali e i sistemi delle batterie presso il Pacific Northwest National Laboratory. Credito: Laboratorio nazionale del Pacifico nordoccidentale
Matthew Paiss è un consulente tecnico per i materiali e i sistemi delle batterie presso il Pacific Northwest National Laboratory. Credito: Laboratorio nazionale del Pacifico nordoccidentale

“Ci sono alcune sfide reali nella protezione delle batterie nelle installazioni interne”, ha affermato Paiss.

Ha detto che gli autori dei codici di sicurezza sono stati riluttanti a vietare le installazioni interne, ma pensa che ci sia un numero crescente di prove che i progettisti di questi sistemi devono adottare misure per compensare il potenziale di un rischio di incendio più elevato. Una strategia potrebbe essere quella di avere una maggiore separazione all’interno degli edifici, quindi ci sono barriere rigide per ridurre la propagazione del fuoco. Ciò consentirebbe inoltre a una parte della struttura di continuare a funzionare anche mentre un’altra parte è danneggiata e offline.

Un altro fattore di rischio di incendio significativo è la chimica della batteria. La parte di Moss Landing che ha preso fuoco ospitava batterie agli ioni di litio che utilizzavano una tecnologia al nichel manganese cobalto, o NMC. Questo tipo di batteria ha un’elevata densità di energia, il che è positivo in termini di quantità di energia che può essere immagazzinata, ma presenta svantaggi in termini di tolleranza al calore.

“Maggiore è la densità di energia, più piccante” può essere quando viene danneggiato, ha detto Paiss.

Le batterie NMC hanno perso quote di mercato a favore del litio ferro fosfato, o LFP, una sostanza chimica che ha una densità energetica inferiore. Tra gli altri compromessi c’è che l’LFP può produrre più gas infiammabile dell’NMC, sebbene la gravità degli incendi sia spesso inferiore.

“Una cosa coerente che si può dire è che quando si scende nella densità di energia, si aumenta la sicurezza”, ha detto Paiss. “È più sicuro perché può tollerare temperature più elevate, e questa è una buona cosa. E quando fallisce, non necessariamente produce subito molti archi e scintille nelle fiamme.

Gli ho chiesto cosa volesse ancora sapere sull’incendio più recente.

“Mi piace prendere decisioni basate sui dati e incoraggio gli altri a fare lo stesso”, ha affermato. “Penso che uno dei set di dati più importanti che dobbiamo vedere sia se ci siano state o meno emissioni tossiche effettivamente misurabili, sia nell’aria fino al punto in cui è stato possibile misurare la colonna di fumo o dove si trovavano le persone, così come qualsiasi superficie contaminazione.” (L’Agenzia statunitense per la protezione dell’ambiente ha dichiarato mercoledì che il monitoraggio dell’aria del sito durante e dopo l’incendio non ha mostrato “nessun rischio per la salute pubblica” derivante dall’incidente, sulla base dei test per il fluoruro di idrogeno e il particolato.)

Proprio come mi aspetto che questo incendio sia un argomento nelle udienze pubbliche sui sistemi proposti in tutto il paese, si aspetta che sia un argomento nelle riunioni di funzionari ed esperti che stabiliscono i codici di sicurezza.

“Penso che la domanda che sarà al centro di molte discussioni nelle prossime riunioni sul codice sarà: dovrebbero essere ammessi all’interno? Dovremmo guardare più da vicino a questo aspetto e limitare l’installazione all’interno costituirebbe un onere eccessivo per l’elettrificazione della nostra rete?” chiese.


Altre storie sulla transizione energetica di cui prendere nota questa settimana:

Trump impone la sua agenda energetica con gli ordini del primo giorno: Il presidente Donald Trump ha firmato una serie di ordini esecutivi nel suo primo giorno in carica che riguardano l’energia, tra cui una dichiarazione di emergenza energetica nazionale per contribuire ad aumentare ulteriormente la produzione di combustibili fossili e lo stop a nuovi permessi per progetti eolici offshore. Un team di reporter dell’ICN ha esaminato gli ordini e ha parlato con persone in tutto il paese per avere un’idea degli effetti, rendendosi conto che alcuni di questi ordini probabilmente verranno annullati in tribunale, ma altri resisteranno.

Un cambiamento nella politica federale di efficienza energetica potrebbe aumentare le bollette: Uno dei tanti cambiamenti apportati dal nuovo inquilino della Casa Bianca è un grande cambiamento nell’approccio all’efficienza energetica per gli elettrodomestici, come riferiscono Alexa St. John e Seth Borenstein per The Associated Press. L’ex presidente Joe Biden ha sostenuto le regole per richiedere miglioramenti in termini di efficienza, che aiutano a ridurre le bollette dei consumatori. Trump si oppone a tali regole e ha assunto un tono cospiratorio nel criticare l’efficacia dei nuovi soffioni doccia, frigoriferi e altri prodotti, che potrebbero portare a bollette più alte.

I caricabatterie pubblici per veicoli elettrici stanno diventando molto più comuni, ma la crescita non è abbastanza rapida: Negli ultimi quattro anni i finanziamenti pubblici e gli investimenti privati ​​hanno contribuito a raddoppiare il numero di stazioni di ricarica pubbliche per veicoli elettrici negli Stati Uniti, come riferisce Joann Muller per Axios. I circa 207.000 caricabatterie oggi sono circa 95.000 quando Biden è entrato in carica nel 2021. Ma il Paese ha molta strada da fare per raggiungere gli 1,2 milioni di caricabatterie pubblici che saranno necessari per supportare i conducenti di veicoli elettrici nel 2030, secondo una stima dell’Agenzia. Laboratorio Nazionale per le Energie Rinnovabili.

Il mercato statunitense dei veicoli elettrici entra in uno “strano momento”: Le vendite di veicoli elettrici negli Stati Uniti sono aumentate del 7,3% nel 2024 rispetto all’anno precedente, il che rappresenta un rallentamento del tasso di crescita degli ultimi anni, secondo Cox Automotive. Ho scritto per ICN sui dati di vendita per gli Stati Uniti e nel resto del mondo e su alcuni dei fattori che rendono difficile la previsione del 2025 per gli analisti. La grande incertezza riguarda quanto Trump sarà in grado di ridurre gli incentivi per i veicoli elettrici e quanto velocemente lo farà.

Trump nomina Mark Christie alla guida del FERC: Mark Christie, già uno dei cinque commissari della Federal Energy Regulatory Commission, ne è stato nominato presidente, come riferisce Ethan Howland per Utility Dive. Christie, un repubblicano, sostituisce Willie Phillips, un democratico che rimane nel pannello. I democratici hanno ancora una maggioranza di 3-2, il che limita quanto Christie può fare attraverso gli ordini di commissione. Le sue priorità includono affrontare il rapido aumento dei costi dell’elettricità e ha espresso preoccupazione per il fatto che gli impianti di combustibili fossili stanno chiudendo così rapidamente che il Paese sta danneggiando l’affidabilità della rete.

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