Archimede. Il solare competitivo.

Fonti, risparmio, efficienza per l’energia

Intervista a Mauro Vignolini, Responsabile ricerca e sviluppo Solare termodinamico Enea di Agnese Bertello

Quali sono le caratteristiche salienti, più innovative del progetto Archimede?
Abbiamo introdotto notevoli innovazioni, possiamo raggiungere temperature di 550°C, contro i 380° C di tutti gli altri impianti esistenti al mondo. Questo consente un netto miglioramento del rendimento dell'impianto, ma ci ha costretto a innovare completamente tutta la componentistica, in particolar modo il tubo ricevitore, in cui scorre il fluido termovettore, che attraverso uno scambiatore di calore produce il vapore da inviare in turbina ed essere trasformato in energia elettrica. Quella che ho appena indicato è una innovazione fondamentale che abbiamo sviluppato nei laboratori Enea di Portici, ma sono molti i brevetti legati a questo progetto: siamo intervenuti sulle strutture di supporto degli specchi, che sono oggi molto semplici, e possono essere costruite, assemblate e trasportate con facilità, riducendo molto i tempi di realizzazione dell'impianto; abbiamo agito sugli specchi stessi: fino a qualche tempo fa erano di produzione assolutamente artigianale, oggi la lavorazione è automatica, occorrono 3 minuti per fabbricarli. Oltre all'elevata temperatura, un altro elemento innovativo è l'accumulo termico, che differenzia il solare termodinamico da altre fonti rinnovabili per la possibilità di immettere energia nella rete indipendentemente dalle condizioni momentanee di irraggiamento solare. L'energia termica viene accumulata in grandi serbatoi che ci permettono di ovviare alle oscillazioni nella produzione dovute al passaggio di nubi e di aumentate la produzione nei momenti in cui la domanda è maggiore. L'obiettivo finale del solare termodinamico è quello di raggiungere dei costi che siano confrontabili con quelli per la produzione di energia elettrica da fonti fossili, per questo abbiamo lavorato su tutti gli elementi dell'impianto, elevandone al massimo il rendimento.

Tutte tecnologie brevettate e usate da imprese italiane?
I brevetti ci sono stati richiesti dalle società straniere, ma abbiamo scelto di darli a società italiane per far diventare le nostre aziende più competitive. L'impianto è realizzato con il 100% delle industrie italiane; credo che questo sia uno dei risultati più importanti, tanto più se lo si confronta con il fotovoltaico, la cui tecnologia viene acquistata all'estero per l'85%. Questo mi sembra sia il modo in cui ricerca e industria devono collaborare. Quando il risultato finale delle attività di ricerca è un prodotto commerciale, si ottiene un duplice vantaggio: per l'industria, che può recuperare rapidamente i propri investimenti nell'innovazione, e per la ricerca, che con i proventi dall'utilizzo dei brevetti può finanziare nuove attività di ricerca. Per esempio, per quanto riguarda il tubo ricevitore, una società del gruppo Angelantoni, Archimede Solar Energy, con sede a Massa Martana e con partecipazioni Siemens, utilizza il brevetto ENEA a livello industriale e intende produrre 100 mila pezzi all'anno per l'esportazione. I proventi dai diritti di utilizzazione consentiranno all'ENEA di sviluppare ulteriori innovazioni per mantenere il prodotto italiano sempre competitivo rispetto alla concorrenza internazionale.

Si tratta di tecnologie applicabili in altri contesti?
Questa tecnologia ha importanti ricadute in diversi settori industriali. Il fluido termovettore che noi usiamo può raggiungere elevate temperature senza aumentare la pressione e ciò apre molte interessanti applicazioni. Per esempio in campo nucleare si sta studiando l'utilizzazione di questo sistema per il raffreddamento dei reattori veloci e nel campo petrolchimico stiamo valutando insieme all'ENI la possibilità di trasferire calore con la nostra tecnologia per migliorare lo sfruttamento dei pozzi petroliferi. Anche la Shell sta sviluppando tecniche analoghe.

Quando comincerà a funzionare Archimede?
Ad oggi la costruzione è al 75%: sono già stati montati i collettori, il tubo ricevitore, gli specchi ed atri importanti componenti. Il completamento dei lavori è previsto per l'inizio del del 2010 e l'entrata in esercizio per l'estate. La collaborazione con l'ENEL sta dando ottimi risultati e abbiamo motivo di essere ottimisti sul rispetto dei tempi, anche se la natura prototipale del progetto espone sempre a rischi imprevedibili.

<Quanta energia sarà in grado di produrre?
L'impianto Archimede di Priolo ha una potenza di 5 MW elettrici e potrà produrre circa 9,7 milioni di kWh all'anno. Ovviamente non è un contributo significativo alla produzione elettrica nazionale, ma la finalità è di dimostrare la fattibilità di questa tecnologia su scala industriale in vista della sua applicazione su vasta scala nei luoghi più idonei, in particolare la riva sud del Mediterraneo.

Questo creerà un problema di rete, però...
Le tecnologie per la trasmissione di energia elettrica su lunga distanza con perdite limitate sono già disponibili. Il problema è più legato agli aspetti geo-politici e ai grossi investimenti necessari per realizzare le infrastrutture. In Germania diverse grandi aziende, tra cui Simens, si sono associate nel progetto Desertec con cospicui investimenti, dimostrando di credere in questa opportunità.

A quale costo stimate possa essere competitiva la produzione di energia da solare termodinamico?
La competitività si stima sempre in rapporto a qualcos'altro; in questo caso il termine di paragone sono le altre fonti. Il nucleare sta intorno ai 6 - 8 cent $ per kWh. Carbone e ciclo combinato costano un po' meno. Le stime che abbiamo ci dicono che intorno al 2020 potremmo raggiungere questo stesso costo. Per quanto riguarda il petrolio, se il barile raggiunge 124 $, il costo di produzione di energia elettrica è lo stesso che per gli impianti solari termodinamici. Però mentre il costo di questi combustibili, legato alla quantità di riserve disponibili, è destinato a salire; il costo degli impianti solari scenderà perché ovviamente il prezzo scende man mano che aumenta il numero degli impianti. Bisogna ammortizzare e automatizzare gli impianti. Un volta avviati, certi processi sono molto rapidi, consideri che quando abbiamo prodotto il primo tubo termovettore costava 2200 euro, oggi siamo arrivati a 1000 euro. Semplificazione del sistema e riduzione dei costi per raggiungere un obiettivo: fare a meno degli incentivi e non fare gravare sulla bolletta del contribuente l'energia verde.

In che modo questa tecnologia può risultare importante per il sud del mondo?In che modo può contribuire a creare sviluppo?
È un sistema che può contribuire a migliorare due settori critici oggi e ancora di più in futuro: la produzione di energia e la mancanza d'acqua. La nostra tecnologia può infatti essere impiegata per desalinizzazione l'acqua del mare. L'Arabia Saudita ha fatto un impianto gigantesco per la desalinizzazione dell'acqua marina, ma usando il ciclo combinato a gas; poiché si tratta di un'attività altamente energivora, usando una fonte come il gas, il costo è altissimo, non affrontabile per Paesi con un PIL di altro tenore. Su questo fronte stiamo lavorando con la Libia. La Libia ha depositi di acqua nel centro del Sahara, ma è un'acqua di tipo fossile, destinata a esaurirsi tra 50/100 anni. A questo si affianca un altro problema e cioè l'aumento della popolazione, per via del'intensificarsi dei flussi migratori dal centro Africa: si prevede che intorno al 2020, la popolazione in quell'area crescerà per una cifra indicativa di 90 milioni di persone. Acqua ed energia a basso costo sono evidentemente prioritari, senza contare le ricadute in termini di sviluppo, occupazione, infrastrutture. Abbiamo elaborato un progetto, lavorando con le migliori società ingegneristiche italiane, e lo abbiamo presentato al Governo Libico; ci aspettiamo che si passi presto alla fase attuativa.

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