Il sole in fabbrica

Il solare termico può fare molto per il fabbisogno di calore nei processi industriali. Con la tecnologia a concentrazione impianti che arrivano ai 200°C e si ripagano da soli in 10-15 anni. Un promettente progetto dell'Università Politecnica delle Marche.

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Il 28% dei consumi totali di energia primaria a livello europeo – dicono i dati della European Solar Thermal Industry Federation – è dovuto al fabbisogno della produzione industriale di calore medie temperature (< 300 °C). Una fame di energia che può essere in parte soddisfatta con il sole, grazie alla tecnologia del solare termico a concentrazione. L’idea, fino a oggi quasi per nulla messa in pratica, è al centro di uno tra i progetti premiati pochi giorni fa nell’ambito del concorso “Accade Domani – Idee verdi per il futuro”, organizzato da Italia Futura, la fondazione che fa capo a Luca Cordero di Montezemolo.

Il piano, presentato da un team dell’Università Politecnica delle Marche e premiato con una somma di 30mila euro, prevede infatti di realizzare impianti capaci di raggiungere temperature dagli 80 ai 200°C per fornire calore a molti processi industriali in diversi settori: dall’industria alimentare, a quella tessile, fino alla chimica e alla plastica. Un potenziale di utilizzo appena intaccato: come fa notare a Qualenergia.it Marco Sotte, coordinatore del progetto, a fronte di un fabbisogno enorme il solare termico nei processi industriali conta solo 25 megawatt termici a livello mondiale, installati in 90 impianti. Praticamente nulla se confrontato con l’installato di solare termico per gli usi domestici, cioè 118 GW.

“Ad oggi – illustra il ricercatore – il calore utilizzato nei processi industriali è prodotto con fonti fossili perché le tecnologie rinnovabili esistenti non raggiungono le temperature necessarie alla maggior parte di essi, generalmente oltre i 100°C: ne consegue una spesa economica per l’azienda, il combustibile, e un danno ambientale per le emissioni nocive che ne derivano. L’interesse verso una produzione sostenibile sta quindi diventando il driver negli investimenti industriali, e probabilmente lo sarà sempre di più in futuro. Vogliamo rispondere a questa domanda con una tecnologia solare interessante, totalmente sostenibile sul piano ambientale e conveniente sul piano economico.” Ad aprire nuove possibilità per il calore dal sole negli usi industriali, ci spiega, può essere appunto la tecnologia della concentrazione.

La tipologia di impianto progettata dal team infatti è costituito da uno specchio parabolico, mosso da un inseguitore, che concentra il calore su di un tubo ricevitore (vedi immagine e allegato ‘Prototipo’ per i dettagli). “In questo modo, come detto, si riesce ad ottenere calore in un range dagli 80 ai 200 °C; “anche se con alcune modifiche che renderebbero più complesso realizzare l’impianto si potrebbero raggiungere i 300°C“, puntualizza Sotte. La tecnologia proposta, beninteso, non sostituirebbe completamente altre fonti di calore (non prevede accumulo e ha bisogno della radiazione solare diretta), ma ne ridurrebbe l’uso e promette di essere altamente competitiva: un rientro economico stimato (vedi l’analisi economica nel secondo allegato) in 10-15 anni senza incentivi specifici (tranne la vendita dei titoli di risparmio energetico, i cosiddetti certificati bianchi).

Per ora il team ha realizzato un prototipo del concentratore e lo sta testando. “Ai test seguirà la reingegnerizzazione del singolo modulo basata sulle indicazioni delle prove e sulle specifiche derivanti da una produzione seriale, e successivamente, come traguardo finale, la realizzazione del primo impianto presso uno stabilimento industriale” spiega il ricercatore. L’intenzione è poi quella di incominciare a realizzare impianti commercialmente.
“Vediamo enormi potenzialità: potremo rispondere in modo rinnovabile alla domanda di calore dei processi industriali, intervenendo su un consumo energetico che è circa 1/4 del totale italiano. Proporre la prima fonte rinnovabile in grado di auto-sostenersi dal punto di vista economico: rientro previsto 10-15 anni senza specifici incentivi statali. Ottenere una diffusione rapida grazie al contesto di mercato (quello industriale, ristretto e più veloce nel rispondere a nuove proposte) alla semplicità costruttiva e all’affidabilità di energia termica prodotta.” Insomma il solare termico, grazie alla tecnologia della concentrazione, potrebbe cominciare a dare un contributo sostanziale anche per quel che riguarda il fabbisogno industriale di calore.

Le rinnovabili termiche, solare in primis, come abbiamo più volte spiegato, possono fare molto per portare il paese verso l’obiettivo 2020. Ridimensionando il ruolo delle rinnovabili elettriche e ipotizzando un sistema che incentivi di più quelle che producono calore, come biomasse, solare termico e geotermia a bassa entalpia, secondo l’ENEA si riuscirebbe a centrare l’obiettivo del 17% con investimenti più che dimezzati (Qualenergia.it, Obiettivi 2020, più vicini con le rinnovabili termiche). Un punto condiviso da molti tanto che si stanno studiando forme di incentivazione per promuovere di più il calore (e il raffrescamento) da fonti pulite: ad esempio si sta pensando a una sorta di conto energia per il solare termico (Qualenergia.it, Un conto energia per il solare termico ?). Se queste nuove forme di incentivazione si concretizzassero tecnologie come quella proposta da Sotte e colleghi – già sostenibili economicamente senza aiuti di stato – potrebbero avere una diffusione molto massiccia.

 

GM

 

26 gennaio 2011

 

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