Solare termico: nuovo sistema d’accumulo 20 volte più efficiente

Fino ad alcuni anni fa uno dei più grandi limiti del solare e dell’eolico era la fornitura intermittente di energia, pesantemente influenzata dalle condizioni meteo. Un limite superato grazie ai nuovi sistemi di accumulo per le rinnovabili, che consentono di immagazzinare il surplus energetico prodotto nei momenti di massimo picco dagli impianti rinnovabili per riutilizzarlo di notte, quando il cielo è nuvoloso o quando il vento è debole.

Negli ultimi anni anche le centrali solari a concentrazione hanno iniziato a fornire energia di notte e durante i picchi della domanda grazie a sistemi di stoccaggio del calore. L’energia termica immagazzinata viene utilizzata per alimentare una turbina a vapore e produrre nuova energia.

Gli attuali sistemi di accumulo dell’energia termica sfruttano materiali che immagazzinano poca energia per ogni chilogrammo di peso. Un limite che causa una maggiore richiesta di materiali e fa lievitare i costi della tecnologia.

I ricercatori dell’Argonne National Laboratory del Dipartimento dell’Energia USA hanno ideato un nuovo sistema di stoccaggio dell’energia termica a basso costo, più compatto e 20 volte più performante di quelli convenzionali.

La tecnologia, finanziata dalla SunShot Initiative, è già a uno stadio avanzato. I ricercatori stanno infatti costruendo un prototipo del sistema, ribattezzato LHTES (latent heat thermal energy storage system).

Il sistema si basa su un materiale che cambia a ogni fase del processo di stoccaggio, sciogliendosi quando immagazzina energia termica e ricompattandosi quando rilascia energia.

I sali a basso costo come il cloruro di sodio utilizzati finora come materiali dei sistemi di accumulo hanno una conduttività termica troppo bassa. I ricercatori americani hanno incrementato la conduttività dei sali usando una schiuma a base di grafite.

Il nuovo materiale consente di trasferire il calore in modo più efficiente fornendo da 8 a 12 ore di energia rinnovabile stoccata. Una fornitura sufficiente a garantire energia anche di notte dalle centrali solari a concentrazione.

La grafite intrappola i sali nei suoi pori, facilitandone una rapida fusione e cristallizzazione. Il sistema, sviluppato su su larga scala, potrebbe soddisfare il fabbisogno di una centrale energetica che alimenta turbine a vapore a una temperatura di 450-600°C, utilizzando il cloruro di magnesio per lo stoccaggio. La tecnologia potrà essere impiegata anche per le turbine alimentate da CO2 e a una temperatura di 700°C, utilizzando il cloruro di sodio.