La sperimentazione consiste in un blocco di calcestruzzo arricchito con fibre e sali solari per aumentare la capacità energetica. Utilizza materiali di scarto industriale e include un tubo in acciaio inox che, attraversato da corrente elettrica, si riscalda generando calore.
È in fase di sviluppo un nuovo prototipo di ENEA, capace di accumulare calore da energia termica ed elettrica, in materiali a basso costo facilmente reperibili, per poi riutilizzarlo in applicazioni industriali e per la produzione di elettricità.
I primi risultati della sperimentazione – come annunciato da ENEA in un comunicato – potrebbero aprire la strada a impieghi come lo stoccaggio di energia elettrica rinnovabile in eccesso (energy overload, per garantire la stabilità della rete elettrica), la fornitura di calore all'industria (nel range di temperatura 150-300 °C) e il riscaldamento/teleriscaldamento residenziale.
"Il nostro prototipo di accumulo elettro-termico è un sistema ibrido che può essere alimentato sia da energia elettrica, come quella prodotta in eccesso da eolico e fotovoltaico, sia da calore generato da tecnologie energetiche rinnovabili e/o recuperato dai processi industriali, ed è in grado di stoccare energia termica a una temperatura fino a 350-400 °C", ha spiegato il ricercatore Raffale Liberatore, laboratorio ENEA Energia e accumulo termico, Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili.
Struttura e materiali del prototipo
Il prototipo compatto di accumulo termico consiste – si legge nella nota – in un blocco di calcestruzzo con aggiunta di fibre metalliche e polimeriche provenienti da scarti industriali (scorie d'acciaieria, fibre di carbonio recuperate da filtri) e di sali solari (miscela al 60% in peso di nitrato di sodio e al 40% di nitrato di potassio), il cui scopo principale è di aumentare la densità energetica immagazzinata.
Inoltre, all'interno del sistema è presente un tubo di acciaio inox che, come una resistenza elettrica, quando è attraversato dall'elettricità si riscalda velocemente generando calore (per effetto Joule, lo stesso principio con cui funzionano le stufe elettriche).
"Un confronto sperimentale ha dimostrato che il riscaldamento elettrico, nell'attuale configurazione del dispositivo, è più rapido del riscaldamento termico; inoltre, prove cicliche di carica e scarica ne hanno mostrato la perfetta replicabilità", ha aggiunto Liberatore.
Fasi sperimentali e sviluppi futuri
ENEA – prosegue il comunicato – si è concentrata, durante la sperimentazione, sull'identificazione di materiali a basso costo, non tossici e ampiamente disponibili e sullo sviluppo di soluzioni flessibili in termini di dimensioni (capacità) e integrabilità.
Il modulo di accumulo è stato installato sull'impianto sperimentale di ENEA ATES (Advanced Thermal Energy Storage System), e le prossime attività riguarderanno lo sviluppo e il collaudo di moduli di dimensioni maggiori per ottimizzarne le prestazioni attraverso la riduzione delle perdite termiche.
"I sistemi di accumulo termico a medio-alte temperature (100-550°C) sviluppati da ENEA consentono di disaccoppiare la produzione di calore/elettricità dalla disponibilità della risorsa solare, facendo uso di materiali non strategici. Questi sistemi possono fungere da veri e propri hub energetici, capaci di stoccare energia termica ed elettrica generata da diverse fonti rinnovabili e di renderla disponibile on-demand", sottolinea la coautrice dello studio Michela Lanchi, responsabile del Laboratorio ENEA Energia e accumulo termico.
