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Oct 04, 2023

Fare il fieno mentre splende il sole: immagazzinare il calore solare nel sale fuso

Making hay while the sun shines is an old adage that encourages taking advantage

Fare il fieno mentre splende il sole è un vecchio adagio che incoraggia a sfruttare le condizioni favorevoli finché durano. Nel contesto dell’energia rinnovabile, questo detto è particolarmente rilevante poiché ricercatori e ingegneri lavorano instancabilmente per sviluppare metodi efficienti ed economici per sfruttare e immagazzinare l’energia solare. Una di queste tecnologie promettenti è l’uso del sale fuso per immagazzinare il calore solare, che offre una soluzione sostenibile e affidabile alla natura intermittente dell’energia solare.

L’energia solare è stata a lungo pubblicizzata come una fonte di energia pulita e abbondante, ma la sua natura intermittente ha rappresentato un ostacolo significativo alla sua adozione su vasta scala. Il sole splende solo durante il giorno e, anche in questo caso, la copertura nuvolosa e altre condizioni atmosferiche possono ridurre la quantità di luce solare che raggiunge i pannelli solari. Questa variabilità nella produzione di energia solare rende difficile fare affidamento sull’energia solare come fonte primaria di elettricità. Per superare questa sfida, i ricercatori hanno esplorato vari metodi per immagazzinare l’energia solare in modo che possa essere utilizzata quando il sole non splende.

Uno di questi metodi è l’uso del sale fuso come mezzo per immagazzinare il calore solare. Il sale fuso è una miscela di sali che può essere riscaldata a temperature estremamente elevate, in genere intorno ai 1.000 gradi Fahrenheit, senza rompersi o evaporare. Questa proprietà rende il sale fuso un candidato ideale per immagazzinare grandi quantità di energia termica, che può poi essere convertita in elettricità quando necessario.

Il concetto di utilizzare il sale fuso per immagazzinare il calore solare non è nuovo, ma i recenti progressi tecnologici lo hanno reso più fattibile ed economico. In un tipico sistema di accumulo di energia a sale fuso, la luce solare viene concentrata utilizzando specchi o lenti su una torre centrale contenente il sale fuso. La luce solare concentrata riscalda il sale ad alte temperature, che può poi essere immagazzinato in serbatoi isolati per un uso successivo.

Quando è necessaria l’elettricità, il sale fuso caldo viene pompato attraverso uno scambiatore di calore, dove trasferisce la sua energia termica a un fluido di lavoro, tipicamente acqua o vapore. Questo fluido riscaldato aziona quindi una turbina che genera elettricità. Una volta ceduta l'energia termica, il sale fuso raffreddato viene restituito al serbatoio di accumulo, dove può essere riscaldato dal sole e riutilizzato a ciclo continuo.

L’uso del sale fuso per immagazzinare il calore solare offre numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi di stoccaggio dell’energia. Innanzitutto, il sale fuso può immagazzinare una grande quantità di energia in un volume relativamente piccolo, rendendolo un mezzo di stoccaggio efficiente. In secondo luogo, le elevate temperature operative dei sistemi a sali fusi consentono una maggiore efficienza di conversione durante la generazione di elettricità, il che può aiutare a ridurre il costo complessivo dell’energia solare. Infine, i sistemi di stoccaggio del sale fuso richiedono una manutenzione relativamente bassa e hanno una lunga durata, il che può contribuire ulteriormente alla loro efficienza in termini di costi.

Diversi progetti su larga scala di stoccaggio dell’energia a base di sali fusi sono già operativi in ​​tutto il mondo, e altri sono in fase di sviluppo. Un esempio degno di nota è il Crescent Dunes Solar Energy Project in Nevada, che ha iniziato a funzionare nel 2015. Questa struttura utilizza sale fuso per immagazzinare il calore solare raccolto da oltre 10.000 specchi e ha una capacità di stoccaggio di 1,1 gigawattora, sufficiente ad alimentare 75.000 case per un giorno.

Mentre il mondo continua ad affrontare le sfide del cambiamento climatico e la necessità di fonti energetiche sostenibili, l’uso del sale fuso per immagazzinare il calore solare offre una soluzione promettente. Producendo il fieno mentre splende il sole, possiamo sfruttare la potenza del sole e immagazzinarla per utilizzarla quando è più necessaria, contribuendo a creare un futuro energetico più resiliente e sostenibile.