Dalla storia di Archimede e degli specchi ustori utilizzati per bruciare le navi romane durante l’assedio di Siracusa, da alcuni considerati solo legenda, di anni e ricerche scientifiche ne sono passati. Ma l’idea del sole “concentrato” in un punto, grazie alla disposizione di speciali specchi, fa comprendere bene la potenza energetica che si può generare. Proprio da questa, infatti, è nato il solare a concentrazione, detto anche CSP, ovvero una tecnologia in grado di sfruttare l’energia solare per produrre energia termica e anche elettrica. La tecnologia CSP più diffusa utilizza specchi parabolici che servono a concentrare i raggi del sole verso un tubo ricevitore all’interno del quale scorre un fluido termovettore (può essere olio diatermico, miscele di sali fusi, vapore, o altro).
A differenza di altre forme di sfruttamento del solare come fonte rinnovabile, il CSP consente di accumulare calore a basso costo in un sistema di stoccaggio termico per renderlo disponibile anche di notte o in assenza di sole.
Da citare tra le applicazioni più note in Italia quella della Centrale Solare Termodinamica Archimede, realizzata su idea, tra gli altri, del Nobel italiano Carlo Rubbia nel 2010 a Priolo Gargallo, composta da trentamila metri quadrati di specchi parabolici che concentrano i raggi solari nel loro fuoco geometrico. Il vapore prodotto ad alta temperatura e pressione viene alimentato alle turbine per la generazione di energia elettrica. consentono la produzione di energia elettrica e vapore che aziona specifiche turbine.
Limiti ovviamente nel tempo se ne sono trovati, ma grazie alla collaborazione tra Eni, Politecnico di Milano e MIT di Boston, alcune soluzioni migliorative sono state sviluppate e prossimamente verrà installato a Gela un impianto pilota e successivamente ad Assemini, in Sardegna, un vero e proprio campo solare.
Quali le innovazioni utili a superare i limiti attuali del solare a concentrazione?
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Pellicole di materiale polimerico riflettente al posto degli specchi
Al Centro Ricerche Eni per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara è stato realizzato un prototipo in cui i pesanti specchi in vetro metallizzato curvati a caldo sono stati sostituiti da sottili e leggere pellicole di materiale polimerico riflettente. Questo ha consentito di ridurre i pesi e diminuire i costi di investimento legati al disegno del sistema di specchi e del meccanismo che li orienta a favore del sole. La semplificazione del sistema di orientamento si è basata sull’utilizzo di componenti meccanici standard facilmente reperibili sul mercato e realizzabili anche da mano d’opera non specializzata, andando così a favorire risparmio e fornitura dei pezzi “a km 0”.
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Innovativi strati metalloceramici come rivestimento del tubo ricevitore
A Novara è stato inventato un nuovo tipo di rivestimento del tubo ricevitore, grazie all’impiego di quattro innovativi strati metalloceramici che trasformano i tubi in ottimi assorbitori ma anche in pessimi dissipatori. Quello che serve ad un tubo in cui il calore è necessario che entri ed è indispensabile che non si disperda.
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Fluidi termovettori che restano fluidi dopo il raffreddamento
Eni ha lavorato anche a innovativi fluidi termovettori costituiti da miscele ternarie e quaternarie di sali che restano fluidi anche quando si raffreddano fino a 90-140 C. Questo consente di abbassare la temperatura dell’impianto durante la notte, senza dover intervenire con un impianto di riscaldamento, con conseguente risparmio energetico.
Gela e Assemini due campi sperimentali
L’impianto pilota CSP di Gela, a emissioni zero visto che fa risparmiare 60 ton/anno di CO2, produrrà una parte del vapore necessario al sito, ovvero 330 ton/anno. Ad Assemini è in programma la realizzazione di 32 collettori su una superficie totale di circa 2.200 metri quadri ricavati su un’area bonificata, per una potenza installata di 1 MWtermico.
In collaborazione con Eni
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