Il solare termodinamico
L’impianto solare termodinamico concentra le radiazioni solari tramite concentrazione solare e le converte in energia.
Questo tipo di impianto permette di superare i 600°C di temperatura, rivelandosi una potenziale fonte di elettricità e calore in vasti campi. Rispetto al fotovoltaico, c’è il vantaggio di produrre energia anche in assenza di Sole, perché essa è stata precedentemente accumulata.
Il progetto europeo OMSOP
Non si può parlare della spinta all’innovazione green senza citare il progetto europeo OMSOP (Optimised microturbine solar power system).
Con il supporto della UE (e un budget totale di 5,8 milioni di euro) otto team selezionati di 5 Paesi (ben due italiani: ENEA e Università Roma Tre) lavorano da anni per combinare innovativi sistemi CSP (Concentrated Solar Power, energia solare concentrata) con le turbine a microgas, per produrre energia elettrica. Obiettivo dichiarato del progetto è una produzione di energia elettrica da 3 a 10 kW per unità. Plus interessante: le unità sono modulari: possono essere quindi sommate per soddisfare una domanda superiore.
Non stupisce che al centro del progetto OMSOP ci sia lo studio e l’uso del miglior potenziale della CSP, poiché essa può davvero fare la differenza nel rispondere al bisogno di erogare in modo efficiente l’energia solare e ottimizzare i componenti.
L’obiettivo energetico finale è ben noto e rappresenta una grande sfida: ridurre le emissioni di gas e coprire il 20% del fabbisogno energetico con energia verde entro il 2020.
Il progetto europeo OMSOP si è rivelato virtuoso non solo per i grandi risultati innovativi, ma anche per aver spinto a dare nuovi e perfezionati impieghi a tecnologie già esistenti.
Disco Solare ENEA: innovazione tecnologica Italiana
Proprio uno dei team italiani del progetto OMSOP, ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile), ha presentato un impianto realizzato appunto al fine di convertire l’energia solare in elettricità.
Si tratta del primo disco solare al mondo con microturbina ad aria, concepita per incamerare 70 kW di potenza raggiante direttamente dal Sole, che si possono convertire virtualmente fino a 15 kW di potenza elettrica che, spiega ENEA, sono “sufficienti ad alimentare un condominio di 5 appartamenti.”
“Il sistema si compone di un concentratore parabolico a specchi, che riflette e concentra la radiazione su un ricevitore solare, e di una microturbina ad aria che trasforma l’energia termica in elettricità ad alta efficienza.”
Il significato dietro al traguardo
Questo successo italiano è molto interessante soprattutto se si tiene conto dello scenario attuale, non solo nel nostro Paese. Il solare termodinamico, infatti, è ben lontano da avere la stessa diffusione del fotovoltaico. Sia perché, per natura della domanda, il secondo ha prezzi decisamente più competitivi, sia perché il fotovoltaico ha visto un notevole aumento delle prestazioni nel tempo. A queste circostanze va aggiunta la maggiore familiarità con il fotovoltaico, che fa preferire una soluzione universalmente conosciuta e più palpabile nella realtà circostante.
Altro deterrente non da poco è che le soluzioni CSP, che sono destinate ad alimentare strutture con grande domanda energetica, si poggiano su strumenti (primi fra tutti i collettori solari, vale a dire i pannelli solari termici) che richiedono molto spazio. Ancora troppo, specialmente per territori ad alta densità di popolazione.
Ecco perché la tecnologia presentata dall’ENEA è così entusiasmante. Il primo disco solare al mondo in grado di produrre energia elettrica grazie all’integrazione con un’innovativa microturbina ad aria lo fa in uno spazio inferiore: il dispositivo presentato ha 88 metri quadri di specchi solari e un disco di appena 12 metri di diametro. Come prefissato nell’ambito di OMSOP, le unità sono modulabili, dando così la possibilità di utilizzo a privati, piccole imprese e terziario, in soluzioni che possono raggiungere l’indipendenza energetica. Con il grande vantaggio del termodinamico: l’energia si può usare quando serve, anche di notte.
La strada per l’energia di domani
Se l’obiettivo finale è raggiungere la copertura del 20% del fabbisogno energetico con energia verde entro il 2020, è chiaro che la commercializzazione di sistemi sorti grazie anche all’OMSOP è di immensa importanza.
Quanto i tempi di realizzazione, non è facile fare pronostici: dipende da molteplici fattori poco prevedibili – uno su tutti: i costi – senza contare che il raggiungimento dell’obiettivo è possibile anche spingendo su tecnologie già esistenti, pur in continuo sviluppo.
Ma i grandi passi avanti compiuti e l’attenzione dell’Unione Europea ci dicono che il futuro va anche in quella direzione.
Sapremo fare lo stesso?
Un altro termodinamico:
produzione di acqua calda sanitaria per usi residenziali e aziendali
Se è vero che il solare termodinamico, di cui abbiamo parlato sopra, ha ancora una strada lunga davanti a sé per la produzione di energia elettrica per usi residenziali, per il termodinamico domestico è, per fortuna, tutta un’altra storia. I comuni pannelli solari termici convertono in modo efficace la radiazione solare in energia termica, che viene accumulata per essere utilizzata quando serve.
Le differenze con il solare termico di cui abbiamo parlato sopra sono due:
- La prima è che il solare termico ha bisogno del Sole, per scaldarsi. Il termodinamico, invece, all’interno del pannello, ha un liquido refrigerante che va in ebollizione a temperature molto basse. Lo scambio avviene tra la parte fredda e le condizioni meteo, qualunque esse siano.
- La seconda differenza è che qui le temperature raggiunte non superano i 60°C, destinando questa soluzione ad abitazioni, aziende e strutture erogatrici di servizi.
Rispetto al fotovoltaico, la differenza è immediata e semplice: il fotovoltaico serve a produrre corrente elettrica, mentre il termodinamico serve a produrre acqua calda, a provvedere al riscaldamento e al solar cooling (la produzione di acqua e aria refrigerata).
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