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ENEA ha avviato lo sviluppo e la sperimentazione di un innovativo sistema di accumulo elettro-termico basato su materiali a basso costo, non tossici e facilmente disponibili, pensato per immagazzinare calore prodotto sia da energia termica sia da elettricità rinnovabile. I primi risultati, pubblicati sulla rivista Energies, mostrano un potenziale significativo per il settore industriale, per la stabilità della rete elettrica e per le applicazioni residenziali.
Un sistema ibrido per accumulare energia elettrica e termica
Il prototipo è in grado di stoccare calore fino a 350–400 °C, sfruttando sia elettricità – ad esempio quella prodotta in eccesso da impianti eolici e fotovoltaici – sia calore recuperato dall’industria o generato da tecnologie rinnovabili.
Come spiega Raffaele Liberatore, ricercatore ENEA e coautore dello studio, il sistema «può essere alimentato da più fonti energetiche e immagazzina calore in modo rapido ed efficiente, aprendo nuove possibilità di integrazione tra elettrico e termico».
Il cuore del sistema: calcestruzzo innovativo e sali solari
L’accumulo è costituito da un blocco di calcestruzzo di nuova concezione, rinforzato con:
- fibre metalliche e polimeriche derivate da scarti industriali,
- sali solari ad alta capacità termica.
All’interno della struttura è inserito un tubo in acciaio inox che funge da resistenza elettrica: attraversato dalla corrente, si riscalda velocemente per effetto Joule, trasferendo calore al materiale circostante.
Secondo i test condotti nei laboratori ENEA, il riscaldamento elettrico risulta più rapido di quello termico, garantendo tempi di carica ridotti e cicli perfettamente replicabili.
Verso moduli più grandi e scalabili
Il dispositivo testato è ancora di piccole dimensioni, ma i ricercatori sottolineano che il design permette di realizzare moduli facilmente scalabili, adattabili a richieste diverse in termini di capacità e integrazione con impianti industriali o sistemi residenziali.
Il prototipo è stato installato sull’impianto sperimentale ENEA ATES – Advanced Thermal Energy Storage System, dove vengono eseguiti cicli di carica e scarica simili a quelli reali, con l’obiettivo di ottimizzare le prestazioni e ridurre le perdite termiche.
Le prossime fasi di ricerca prevedono la realizzazione di moduli di taglia maggiore e una valutazione dei costi in condizioni operative realistiche.
Accumuli termici come hub energetici flessibili
Secondo Michela Lanchi, responsabile del Laboratorio ENEA Energia e Accumulo Termico, i sistemi sviluppati dall’Agenzia permettono di «disaccoppiare la produzione di elettricità e calore dalla disponibilità della risorsa solare, sfruttando materiali non strategici e temperature tra 100 e 550 °C».
Questi accumuli possono funzionare come hub energetici, in grado di ricevere energia da diverse fonti rinnovabili, immagazzinarla e renderla disponibile su richiesta, contribuendo alla stabilità della rete elettrica e alla flessibilità dei sistemi di riscaldamento e dei processi industriali.
