Immagina un sistema economico in grado di catturare l’energia in eccesso e restituirla esattamente quando serve. È questo l’obiettivo dei nuovi sistemi di accumulo sviluppati da ENEA, progettati per immagazzinare sia calore che elettricitàutilizzando materiali facilmente reperibili. Una tecnologia che promette di rivoluzionare il modo in cui energia rinnovabile e processi industriali possono essere gestiti, aumentando efficienza e sostenibilità.
I primi test del prototipo, pubblicati su Energies, indicano scenari promettenti: immagazzinare l’energia elettrica in eccesso prodotta da fotovoltaico ed eolico, fornire calore all’industria tra 150 e 300 °C, o persino alimentare reti di riscaldamento urbano.
Cme spiega Raffaele Liberatore, ricercatore ENEA del laboratorio Energia e accumulo termico, “il nostro prototipo 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 rinnovabili o recuperato dai processi industriali, stoccando energia fino a 350-400 °C”.
Il calcestruzzo nel cuore dei nuovi sistemi di accumulo
Il cuore del sistema è un blocco di calcestruzzo innovativo, arricchito con fibre metalliche e polimeriche ricavate da scarti industriali e sali solari, studiato per aumentare la densità energetica. All’interno è inserito un tubo in acciaio inox che funziona come resistenza elettrica: attraversato dalla corrente si riscalda rapidamente generando calore, secondo lo stesso principio delle stufe elettriche.
Secondo Liberatore, “i test hanno dimostrato che il riscaldamento elettrico è più rapido di quello termico e le prove cicliche di carica e scarica ne confermano la replicabilità”. Attualmente il prototipo è di dimensioni ridotte, ma il design consente di realizzare moduli più grandi e scalabili, adatti anche a impianti industriali.
I ricercatori si sono concentrati sulla scelta di materiali economici, non tossici e disponibili in grandi quantità, sviluppando soluzioni flessibili sia in termini di capacità che di integrazione. Il modulo di accumulo è stato installato presso l’impianto sperimentale ENEA ATES per testare le prestazioni con cicli di carica e scarica simili a quelli industriali.
Le prossime fasi prevedono lo sviluppo di moduli di maggiori dimensioni e l’ottimizzazione delle prestazioni, con particolare attenzione alla riduzione delle perdite termiche e alla valutazione dei costi reali. Come sottolinea Michela Lanchi, coautrice dello studio, “I sistemi di accumulo termico a medio-alte temperature sviluppati da ENEA permettono di disaccoppiare produzione di calore ed elettricità dalla disponibilità della risorsa solare, usando materiali non strategici. Possono diventare veri hub energetici, stoccando energia da diverse fonti rinnovabili e rendendola disponibile on-demand, contribuendo alla stabilità della rete”.