Il solare non è solo il fotovoltaico: che cos’è il termodinamico

Per generare energia rinnovabile dal sole non c’è solo il fotovoltaico. Esiste anche un altro di tipo di centrale solare, quella termodinamica. Una tecnologia più costosa, ma con un vantaggio: l’energia può essere accumulata in modo più economico ed essere disponibile anche in assenza di luce solare. Lo sforzo per rendere più competitiva questa tecnologia accomuna molte ricerche.

Una coinvolge anche l’Università degli Studi di Brescia, partner di un progetto europeo tra dieci atenei del continente, chiamato «TopCsp» (Csp è l’acronimo di «Concentrated solar power», il nome inglese dell’energia solare termodinamica). Nel laboratorio dell’«Energy technology group» del dipartimento di Ingegneria meccanica e industriale dell’UniBs, si sta provando a migliorare l’efficienza dell’impianto che converte il calore del sole in energia elettrica. Con due brevetti all’attivo, i risultati sembrano incoraggianti.

«TopCsp»

«Il fotovoltaico è più economico, per la maggiore semplicità degli impianti: tuttavia, in assenza di dispositivi di accumulo elettrochimico (costosi) tutta l’energia prodotta deve essere consumata in tempo reale – spiega Paolo Iora, professore di Decarbonizzazione dell’energia e responsabile del progetto per l’UniBs –. Inoltre il fotovoltaico dipende da una sorgente, il sole, che può mancare: ma in una rete elettrica una fonte discontinua rappresenta una criticità».

Il solare termodinamico, invece, «è una tecnologia che sfrutta il calore: tramite un campo di specchi l’energia solare viene concentrata in un punto in modo da scaldare un fluido, che nelle prime versioni del termodinamico era acqua e produceva quindi vapore, in grado tramite turbine di generare energia elettrica. I vantaggi risiedono nel maggiore rendimento di conversione e nella possibilità di stoccare il calore in sistemi di accumulo».

Vapore e CO2

Ma in che modo è possibile rendere questa tecnologica meno costosa? «A Brescia ci stiamo occupando dell’impianto che converte il calore in energia elettrica - racconta Iora -. Quelli tradizionali a vapore sono concepiti per potenze elevate, con grandi turbine: per questo a un certo punto si è provato a sostituire il vapore con l’anidride carbonica, realizzando così turbine più compatte, efficienti ed economiche».

Ma anche la CO2 ha un problema: «La temperatura critica di circa 30 gradi di questo fluido - spiega -, non consente di rilasciare in atmosfera il calore di condensazione, necessario per chiudere il ciclo termodinamico, se l’impianto viene installato in zone desertiche con temperature fino a 50 gradi. Per questo nel nostro laboratorio proviamo a miscelare la CO2 con altri fluidi con temperatura critica più alta, in modo tale da alzare questo limite e mantenere alta l’efficienza dell’impianto».

Il progetto «TopCsp» è finanziato con fondi europei per oltre 12 milioni e 500mila euro, di cui circa 260mila all’UniBs. Iniziato nel 2022, si concluderà a settembre. A Brescia collaborano anche il professor Gioele di Marcoberardino, i ricercatori Michele Doninelli e Mattia Baiguini, il tecnico di laboratorio Modestino Savoia e il dottorando Vladimir Naumov. «L’obiettivo è duplice - conclude Iora -. Raggiungere degli obiettivi tecnologici, ma anche formare futuri ricercatori».