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Una miscela di sali, nitrato di sodio e di potassio, altrimenti utilizzati come fertilizzanti, consentirebbero un sufficiente immagazzinamento del calore del sole per essere conservato dall’impianto per essere trasformato in energia elettrica per quasi otto ore dopo che il sole inizia a tramontare. “E’ sufficiente per sette ore e mezza di produzione di energia elettrica con piena capacità di 50 megawatt,” afferma Sven Moormann, un portavoce della Solar Millennium, AG, la società solare tedesca che ha sviluppato l’impianto di Andasol. “La quantità di energia prodotta senza perdite è quasi il doppio rispetto ad un equivalente impianto un solare-termico, senza lo stoccaggio e abbiamo la possibilità di pianificare senza ostacoli la nostra produzione di energia elettrica”.
L’utilizzo di specchi per concentrare l’energia del sole è un vecchio trucco cinese che gli antichi Greci sapevano utilizzare per accendere fuochi con estrema facilità ed ora i moderni impianti ad energia solare che impiegano questi concentratori solari potrebbero rappresentare un’importante fonte di energia rinnovabile senza emissioni di gas serra. Questa tecnologia che utilizza i concentratori solari, come un impianto fotovoltaico d’altronde, affronta degli ostacoli e delle sfide non indifferenti: queste centrali (convenzionali) infatti sono limitate nel produrre energia e lo possono fare solo quando c’è il sole. Quindi, gli ingegneri hanno sperimentato una serie di diverse tecnologie per immagazzinare questa energia del sole in modo che tali impianti potessero essere ancora più ampiamente utilizzati. Si è pensato a batterie ed accumulatori ma gli impianti tendono ad essere troppo costosi, così partendo da un’analisi del National Renewable Energy Laboratory (NREL), sistemi che utilizzano acqua o aria (vedi i Motori Stirling) sono quelli più promettenti.
“Solo utilizzando sali che possiedono un punto di fusione anche piuttosto basse (224°C), tuttavia, possono restituire tranquillamente il 93% dell’energia accumulata in forma di calore. Senza considerare che sali come questi sono molto comuni.” spiega Greg Glatzmaier del NREL. “Per sistemi che utilizzano l’aria compressa o l’immagazzinamento e la trasformazione dell’energia di tipo meccanico si ha comunque una media di almeno il 20% di perdita su tutte le varie tecnologie”.
L’impianto che utilizza questi concentratori solari, l’Andasol 1, è costata circa 300 milioni di euro per essere realizzato ed è il primo ad utilizzare questa tecnologia. Realizzando così un primo impianto pilota in modo da studiare come possa funzionare nella pratica commerciale. Ma nei laboratori del NREL nonché al Sandia National Laboratory in Albuquerque, hanno già dimostrato che la tecnologia funziona facilmente e senza problemi. La Solar Millennium è così fiduciosa a questo punto del proprio lavoro che la tecnologia dei concentratori solari e dell’accumulo dell’energia solare nei sali sarà replicata in una nuova centrale termica, Andasol 2, che è già vicino al suo completamento. “Inizierà la propria attività all’inizio del periodo estivo” continua Moormann.
Oltreoceano l’Arizona Public Service ha incaricato l’Abengoa Solar di realizzare un impianto di 280 megawatt a sud-ovest di Phoenix su quasi 800 ettari di terreno desertico “Grazie al sal fuso possiamo realmente utilizzare il sole giorno e notte ed in modo davvero efficiente, creando una tecnologia davvero incredibile quanto semplice”, spiega Barbara Lockwood, direttrice dell’APS. “E ‘un’alternativa che ci fornisce ulteriori energia verde”, per quanto megawattora 1680, quando dopo il tramonto o poco nuvoloso.
Ma questo extra di energia prodotto ha un costo. In primo luogo, l’impianto deve essere allargato in modo da accogliere i diversi impianti che accolgono e producono energia elettrica così come i serbatoi per i sali riscaldati. In questo caso Andasol 1 copre una superficie di 50 ettari. Il prezzo ancora di questa forma di energia elettrica è ancora quasi il doppio rispetto a quella prodotta da una centrale elettrica a carbone. Ma l’APS come gli altri impianti possono sicuramente utilizzare l’energia solare per soddisfare la massima domanda di energia elettrica durante il giorno. “Il nostro picco di fabbisogno energetico è in tarda serata proprio quando la produzione di energia solare sta diminuendo”, spiega la Lockwood. Questo è “il motivo per cui siamo andati in questa direzione utilizzando questi concentratori solari e i sali”.
“La ricerca è frenetica in questo settore”, dichiara Terry Murphy della SolarReserve. Così i ricercatori stanno anche cercando sali che potrebbe essere utilizzati al posto del olii direttamente nel “trogolo” parabolico delle centrali a concentrazione solare. La Solar Millennium sta lavorando sul suo sale, spiega Moormann, come Sandia sta sviluppando il suo composto da piccole quantità di una nuova miscela che comprendono i nitrati di calcio e il nitrato di litio, che si fondono sotto i 100 ° C. A lungo termine i progetti di ricerca come questi stanno cercando in pratica di stoccare facilmente l’energia solare in energia termica attraverso diverse tecnologie, come la conservazione del calore nella sabbia o la creazione di un unico serbatoio di stoccaggio di sale fuso. “L’obiettivo principale è quello di trovare una tecnologia di stoccaggio dell’energia solare che possa ridurre l’effettivo costo del capitale” conclude in definitiva Phil Smithers dell’APS.
Non vogliamo comunque dimenticare assolutamente la tecnologia proposta da Daniel Nocera che grazie ad un catalizzatore la luce del sole potrebbe trasformare facilmente l’acqua in idrogeno, dove si prospetta che se il processo potesse essere scalato, questo renderebbe l’energia solare la fonte dominante e potenziale di energia per tutto il mondo.
[ Links utili e approfondimenti ]
24 dicembre 2010 alle 04:39
La teoria dei sali fusi è interessante, ma mi chiedo se sarebbe possibile sfruttare un appartamento vuoto ( escludendo il tetto, che potrebbe essere utilizzato per produrre elettricità dalla luce solare ), per generare una qualsiasi energia alternativa, come ad es., quella geotermica ?