Queste rocce calde possono brillare più del sole. Potrebbero anche contribuire a decretare la fine dei combustibili fossili.

Più di un milione di anni dopo, mentre l'umanità lotta per evolversi oltre i combustibili fossili in tempo per evitare il collasso climatico, quella semplice idea sta tornando in auge - e le rocce calde sono più calde che mai, in senso letterale e figurato.

"Le rocce nella scatola in questo momento sono a circa 1.600 gradi Celsius", ha detto Andrew Ponec, in piedi accanto a una batteria termica delle dimensioni di un piccolo edificio. Si tratta di quasi 3.000 gradi Fahrenheit, "più caldi del punto di fusione dell'acciaio", ha spiegato.

Ma ciò che rende la sua scatola di rocce incandescenti così significativa è che non sono state riscaldate bruciando tonnellate di carbone o gas, ma catturando la luce del sole con le migliaia di pannelli solari fotovoltaici che circondano il suo prototipo a ovest di Fresno.

In caso di successo, Ponec e la sua start-up Antora Energy potrebbero far parte di un nuovo settore di accumulo di energia da svariati trilioni di dollari che utilizza semplicemente il sole o il vento per rendere le scatole di rocce abbastanza calde da far funzionare le più grandi fabbriche del mondo.

"Le persone a volte si sentono come se ci stessero insultando dicendo: 'Ehi, sembra davvero semplice'", ha detto Ponec ridendo. E noi rispondiamo: "No, è proprio questo il punto"".

La passione di Ponec per l'energia pulita è iniziata quando era un curioso bambino della scuola pubblica che armeggiava con il fotovoltaico nel garage dei genitori ed è stato spinto a lasciare Stanford per costruire impianti solari su scala di rete.

Quando è tornato a laurearsi, si è reso conto che mentre il sole e il vento sono ottimi per rifornire le batterie di auto e case, c'è una richiesta ancora più urgente di ripulire le fonti di combustibile del calore industriale necessario per produrre qualsiasi cosa, dagli alimenti per bambini all'acciaio. E poiché la domanda di energia di una fabbrica è spesso 24 ore su 24, 7 giorni su 7, l'industria pesante non ha ancora approfittato del crollo dei prezzi delle energie rinnovabili.

"La maggior parte dei giorni, a metà giornata, in California, l'elettricità sul mercato all'ingrosso è gratuita e a volte addirittura negativa, perché è stata installata così tanta energia solare", ha detto Ponec, "e stiamo vedendo la stessa cosa in altri Stati con l'eolico. Il problema è che non si può chiudere la fabbrica quando il sole si nasconde dietro una nuvola o il vento smette di soffiare, ed è proprio questo il problema su cui ci siamo concentrati".

Sebbene la parola "batteria" evochi probabilmente il tipo chimico che si trova nelle automobili e nei dispositivi elettronici nel 2023, attualmente le rocce calde immagazzinano dieci volte più energia degli ioni di litio in tutto il mondo, grazie a un'invenzione del 1800 nota come stufe Cowper. Spesso presenti negli impianti di fusione, queste enormi torri di mattoni impilati assorbono il calore disperso di un altoforno fino a portarlo a quasi 3.000 gradi Fahrenheit, per poi fornire oltre 100 megawatt di energia termica per circa 20 minuti.

Il processo può essere ripetuto 24 volte al giorno per 30 anni, e Antora è tra le startup che stanno sperimentando diversi tipi di rocce in scatole isolate o sale fuso in cilindri per trovare la combinazione più efficiente.

"Eravamo molto incuriositi dalla grafite per una serie di motivi", ha detto Ponec. Il carbonio economico e abbondante che si trova nelle matite, usato anche per fondere l'alluminio e l'acciaio, è in grado di trattenere così tanto calore che si illumina più del sole, ha detto.

"La cosa fondamentale che quei forni non avevano è un modo per far uscire il calore", ha detto. "Abbiamo aggiunto alcune cavità, alcuni spazi nel carbonio che permettono alla luce proveniente dalle profondità del sistema di uscire e alcune porte isolate che possono aprirsi e chiudersi per permettere alla luce di uscire quando si vuole. In futuro, utilizzeremo la luce non solo per creare vapore, ma anche per creare calore a temperature molto più elevate per industrie come il cemento e l'acciaio".

Ponec tiene un blocco di carbonio come quello utilizzato nella batteria termica di Antora.

La scatola che contiene i blocchi di carbonio surriscaldati, che secondo Ponec erano più caldi del punto di fusione dell'acciaio.

Antora è riuscita a raccogliere 80 milioni di dollari in fondi di avviamento da investitori che includono Bill Gates, ma il suo principale concorrente è un'altra startup della Bay Area, chiamata Rondo, che utilizza mattoni refrattari abbondanti, più economici del carbonio in termini di peso ma non altrettanto densi di energia. Rondo ha attirato ancora più finanziamenti di Antora e la sua prima batteria sta producendo energia commerciale per un impianto di etanolo in California.

"Abbiamo avuto questa scoperta che ci permette di riscaldare i mattoni direttamente con gli infrarossi, una luce invisibile proveniente da elementi riscaldanti", ha dichiarato alla CNN John O'Donnell, amministratore delegato di Rondo. "Abbiamo capito subito, grazie a rapporti ingegneristici di terze parti, che questa roba durerà 100 anni".

Tesla ha recentemente previsto che un mondo senza emissioni di carbonio avrà bisogno di ben 240 terawattora di accumulo di energia - più di 340 volte la quantità di accumulo costruita con le batterie agli ioni di litio nel 2022. O'Donnell prevede che più della metà di tutta questa nuova capacità arriverà sotto forma di batterie termiche, semplicemente perché le materie prime sono così facilmente disponibili.

Collegando le loro fabbriche a tutte le batterie termiche di cui hanno bisogno, i produttori non dovranno attendere anni per l'allacciamento alla rete e l'aggiornamento.

Alla luce di queste considerazioni finanziarie, la vecchia frase "stupido come una scatola di sassi" potrebbe dover essere rivista per questa nuova rivoluzione industriale.

"Le tecnologie eccitanti sono fantastiche se sei un venture capitalist e sono la morte se sei un banchiere", ha detto O'Donnell. "E sono proprio i banchieri e i finanziatori di infrastrutture ad apprezzare questa classe di tecnologie. Non è particolarmente sexy, ma è una cosa molto positiva".

"Entrambe le aziende si occupano di stoccaggio di calore ed energia", ha dichiarato Jesse Jenkins, professore di ingegneria all'Università di Princeton. "E penso che, come l'idrogeno, che ha un ruolo flessibile da svolgere, sia questo tipo di tecnologia di stoccaggio a lunga durata che mi rende più ottimista".

Jenkins, specializzato in sistemi energetici su macroscala, è anche consulente di Rondo e afferma che il modello delle rocce calde presenta un netto vantaggio rispetto alle batterie chimiche che possono immagazzinare energia, ma non calore.

"Se si è in grado di fare entrambe le cose, si possono sfruttare le curve dei costi e i vantaggi di scala nei settori industriali più grandi, mentre alcune delle aziende di batterie elettrochimiche più pure si trovano in un momento di rottura", ha dichiarato Jenkins alla CNN.

Le rocce sono riscaldate da migliaia di pannelli fotovoltaici che circondano il prototipo Antora Energy a ovest di Fresno.

Entrambi gli amministratori delegati di Andora e Rondo hanno partecipato al vertice sul clima COP28 a Dubai, dove il potere dei petrostati del Medio Oriente è stato sufficiente a indebolire l'impegno globale a porre fine ai combustibili fossili. Ma entrambi sono tornati entusiasti dell'interesse suscitato dalle loro idee e dalle decine di altre scoperte nel campo dell'energia pulita.

"Se me lo aveste chiesto cinque o dieci anni fa, vi avrei risposto che non sono sicuro che abbiamo tutto ciò di cui abbiamo bisogno per decarbonizzare", ha detto Ponec passeggiando tra i pannelli solari che alimentano la sua batteria, mentre una centrale elettrica a gas se ne stava tranquilla e inattiva nelle vicinanze. "Ma oggi abbiamo gli strumenti necessari. Dobbiamo solo utilizzarli. La transizione è inevitabile. Avverrà. E se parlate a porte chiuse con la maggior parte delle persone dell'industria dei combustibili fossili, vi diranno la stessa cosa".

Queste rocce calde possono brillare più del sole. Potrebbero anche contribuire a decretare la fine dei combustibili fossili.