How scientists turn lakes into giant batteries

Traduttore: Chiara Polesinanti Revisore: Anna Cristiana Minoli

As of 2020, the world’s biggest lithium-ion battery

Nel 2020, la più grande batteria agli ioni di litio del mondo

is hooked up to the Southern California power grid

è collegata alla rete elettrica della California meridionale

and can provide 250 million watts of power,

ed è in grado di fornire 250 milioni di watt di potenza

or enough to power about 250,000 homes.

o quanto basta per alimentare 250.000 case.

But it’s actually not the biggest battery in the world:

Ma in realtà quella non è la batteria più grande del mondo:

these lakes are.

lo sono questi laghi.

Wait— how can a pair of lakes be a battery?

Aspetta: come possono un paio di laghi essere una batteria?

To answer that question, it helps to define a battery:

Per rispondere a questa domanda, è utile definire cos’è una batteria:

it’s simply something that stores energy and releases it on demand.

è qualcosa che immagazzina energia e la rilascia su richiesta.

The lithium-ion batteries that power our phones, laptops, and cars

Quelle agli ioni di litio che alimentano i nostri telefoni, laptop e auto

are just one type.

sono solo un tipo di batteria.

They store energy in lithium ions.

Queste batterie immagazzinano l’energia negli ioni di litio.

To release the energy, the ions are separated from their electrons,

Per rilasciare l’energia, gli ioni vengono separati dai loro elettroni,

then rejoined at the other end of the battery

poi si riuniscono all’altra estremità della batteria

as a new molecule with lower energy.

in una nuova molecola a minor contenuto di energia.

How do the two lakes store and release energy?

Come fanno i due laghi a immagazzinare e rilasciare l’energia?

First, one is 300 meters higher than the other.

In primo luogo, uno è 300 metri più in alto dell’altro.

Electricity powers pumps that move billions of liters of water

L’elettricità alimenta delle pompe che spostano miliardi di litri d’acqua

from the lower lake to the higher one.

dal lago inferiore a quello superiore.

This stores the energy by giving the water extra gravitational potential energy.

Questo accumula l’energia dando all’acqua energia potenziale gravitazionale extra.

Then, when there’s high demand for electricity,

Quando c’è una grande domanda di elettricità,

valves open, releasing the stored energy by letting water flow downhill

le valvole si aprono

e lasciano scorrere l’acqua a valle, liberando l’energia accumulata

to power 6 giant turbines that can generate 3 billion watts of power

per alimentare sei turbine giganti

in grado di generare tre miliardi di watt di potenza

for 10 hours.

per 10 ore.

We’re going to need more and more giant batteries.

In futuro avremo bisogno di batterie sempre più giganti.

That’s because right now, generating enough electricity to power the world

Questo perché ora, generare l’elettricità che serve per alimentare il mondo

produces an unsustainable amount of greenhouse gas:

produce una quantità insostenibile di gas a effetto serra:

14 billion tons per year.

14 miliardi di tonnellate all’anno.

We’ll need to get that number down to net-zero.

Dovremo far scendere quel numero fino allo zero netto.

But many clean energy sources can’t produce electricity 24/7.

Ma molte fonti di energia pulita

non riescono a produrre elettricità 24 ore su 24.

So to make the switch, we need a way to store the electricity until it's needed.

Perciò, per fare la conversione,

ci occorre un modo per immagazzinare l’elettricità fino a quando non serve.

That means we need grid-scale batteries:

Ossia ci servono batterie in scala con la rete elettrica:

batteries big enough to power multiple cities.

batterie abbastanza grandi da alimentare più città.

Unfortunately, neither of the giant batteries we’ve talked about so far

Purtroppo, nessuna delle batterie giganti di cui abbiamo parlato finora

can solve this problem.

può risolvere questo problema.

The two lakes setup requires specific geography, takes up a lot of land,

Il progetto dei due laghi richiede una geografia specifica,

occupa molta terra

and has high upfront costs to build.

e ha costi iniziali elevati.

The giant lithium-ion battery in California, meanwhile,

La gigantesca batteria agli ioni di litio in California, invece,

can power about 250,000 homes, yes, but only for an hour.

può alimentare circa 250.000 case, sì,

ma solo per un’ora.

Lithium-ion batteries are great for things that don’t use a lot of power.

Le batterie agli ioni di litio sono ottime per cose che non usano molta energia.

But to store a lot of energy, they have to be huge and heavy.

Ma per immagazzinare molta energia, devono essere enormi e pesanti.

That’s why electric planes aren’t a thing:

Ecco perché gli aerei elettrici non esistono:

il miglior aereo elettrico può trasportare solo due persone

the best electric plane can only carry two people

for about 1,000 kilometers on one charge,

per circa 1000 chilometri con una sola carica,

or its batteries would be too heavy to fly.

o le sue batterie sarebbero troppo pesanti per volare.

A typical commercial jet can carry 300 people over 14,000 km

Un comune jet commerciale può trasportare 300 persone per oltre 14.000 km

before refueling.

prima del rifornimento.

Lithium-ion batteries also require certain heavy metals to make.

Inoltre, per fare le batterie al litio servono dei metalli pesanti specifici.

These resources are limited, and mining them often causes environmental damage.

Queste risorse sono limitate

e la loro estrazione spesso causa danni ambientali.

Inventors all over the world are rising to the challenge

Inventori di tutto il mondo stanno affrontando la sfida

of making batteries that can meet our needs—

di creare batterie in grado di soddisfare le nostre esigenze,

many of them even weirder than the two lakes.

e molte di queste sono ancora più strane dei due laghi.

One company is building a skyscraper battery.

Una società sta costruendo una batteria a grattacielo.

When the sun is shining, a crane powered by solar energy

Quando il sole splende, una gru alimentata da energia solare

piles blocks on top of each other in a tower.

impila blocchi uno sopra l’altro formando una torre.

At night, the cranes let gravity pull the blocks down

Di notte, le gru lasciano che la gravità tiri giù i blocchi

and use the resulting power to spin generators.

e usano l’energia che ne deriva per far girare dei generatori.

Though there have been some early setbacks,

Sebbene ci siano state alcune battute d’arresto,

another promising approach involves heating up salts until they melt.

un altro approccio promettente prevede il riscaldamento di sali

finché non si fondono.

The molten salt can be stored until there’s a high demand for electricity,

Il sale fuso può essere conservato

fino a quando non c’è una grande domanda di elettricità,

then used to boil water.

quindi usato per far bollire dell’acqua.

The steam can power turbines that generate electricity.

Il vapore può azionare delle turbine che generano elettricità.

Another idea: bio-batteries made from paper, powered by bacteria,

Un’altra idea: le bio-batterie fatte di carta, alimentate da batteri,

and activated by spit.

e attivate dalla saliva.

Bacteria release energy in the form of electrons when they metabolize glucose,

I batteri rilasciano l’energia sotto forma di elettroni

quando metabolizzano il glucosio,

and at least one species of bacteria can transfer those electrons

e c’è almeno una specie di batteri

che può trasferire quegli elettroni fuori dalle sue cellule,

outside its cells, completing a circuit.

completando un circuito.

While these batteries won’t power a city, or even a house,

Queste batterie non alimenteranno una città, o neppure una casa,

they don't have the waste and cost concerns of traditional batteries.

ma non hanno i problemi dello smaltimento e del costo delle batterie tradizionali.

From vast mountain lakes to microscopic bacteria,

Dai vasti laghi di montagna ai microscopici batteri,

from seawater batteries that bypass the need for heavy metals

dalle batterie all’acqua di mare che evitano l’uso di metalli pesanti

to nuclear batteries that power deep space missions,

alle batterie nucleari che alimentano le missioni nello spazio profondo,

we're constantly rethinking what a battery can be.

continuiamo a ridefinire cosa può essere una batteria.

The next unlikely battery could be hiding in plain sight—

La prossima improbabile batteria potrebbe nascondersi in bella vista,

just waiting to be discovered and help us achieve a sustainable future.

in attesa di essere scoperta

per aiutarci a raggiungere un futuro sostenibile.