Sviluppata in collaborazione con l'italiana i-TES, la nuova gamma di batterie termiche a cambio di fase punta a rivoluzionare l'efficienza energetica delle imprese
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“Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma.” È la celebre formulazione della legge di conservazione della massa, attribuita al chimico francese Antoine-Laurent de Lavoisier. Ma quanta energia si perde ogni giorno sotto forma di calore che nessuno recupera? Dai processi industriali agli impianti di generazione, una parte consistente dell’energia termica prodotta viene semplicemente dispersa. Oggi quando si parla di batterie, si pensa subito a quelle elettrochimiche.
Tuttavia, il mercato dei sistemi TES, acronimo di Thermal Energy Storage, le batterie termiche si trova in fasi di maturità molto diverse a seconda del settore d’impiego.
È da questa domanda che nasce PETRONAS Iona ThermaBatt, la nuova gamma di prodotti sviluppata da PETRONAS Lubricants International e da i-TES, azienda italiana innovativa specializzata in ricerca e sviluppo per l’accumulo energetico. L’obiettivo è sviluppare batterie termiche su ampia scala in grado di assorbire il calore in eccesso, conservarlo e restituirlo quando serve alle aziende.
Tecnologia delle batterie termiche
Le batterie termiche sono dispositivi progettati per immagazzinare energia sotto forma di calore anziché come energia elettrica o chimica. A differenza delle tradizionali batterie al litio, non conservano l’elettricità diretta, ma convertono l’energia in calore, lo conservano dentro materiali ad alta capacità termica e lo rilasciano al momento del bisogno.
La tecnologia di cui sono costituite è basata sui materiali a cambiamento di fase bio-based, chiamati PCM, materiali che, tra le diverse proprietà, assorbono e rilasciano grandi quantità di calore quando passano da uno stato fisico all’altro, per esempio dallo stato liquido allo stato solido, e viceversa. Le batterie termiche sfruttano il principio fisico del cambio di stato per immagazzinare energia sotto forma di calore. Questo consente di trasferire l’energia a dispositivi compatti ed efficienti, permettendo a chi le impiega di recuperare e valorizzare il calore che altrimenti andrebbe disperso.
I sistemi ad acqua, cioè i classici accumuli per l’acqua calda sanitaria collegati ai pannelli solari termici o alle pompe di calore sono a tutti gli effetti la forma più semplice di batteria termica sensibile. Mentre, le batterie termiche a cambio di fase stanno iniziando a entrare sul mercato, particolarmente richieste da alcuni settori industriali.
Come funziona: la forza del calore latente
Veniamo al funzionamento. Nella fase di carica, il PCM assorbe energia termica passando dallo stato solido a quello liquido; quando c’è bisogno di calore compie il percorso inverso e rilascia l’energia accumulata. La differenza rispetto ai sistemi di accumulo convenzionali, come quelli ad acqua, sta nel meccanismo. Questi ultimi immagazzinano energia grazie alla variazione di temperatura di un mezzo; i PCM sfruttano invece il calore latente, operando in un intervallo di temperatura controllato. Il risultato è la possibilità di accumulare più energia in meno spazio, un vantaggio decisivo dove l’ingombro è un vincolo.
Dove può essere usata
La versatilità termica apre la strada a numerosi scenari di applicazione. Infatti, questa gamma di prodotti può trovare impiego in:
- pompe di calore a gas;
- caldaie a gas e a biomassa;
- sistemi di teleriscaldamento;
- processi industriali di recupero del calore.
- data center
Più in generale, le due aziende indicano come mercati di riferimento l‘edilizia, l’automotive, l’industria e le infrastrutture digitali, a partire dai data center, dove la gestione del calore è una sfida crescente.
Batterie termiche, l’importanza per la transizione
Il recupero e il riutilizzo del calore si affiancano alle soluzioni di produzione, raffreddamento e uso delle rinnovabili nel rendere i sistemi energetici più efficienti e resilienti. Per le imprese significa ridurre i consumi complessivi e l’impronta carbonica, un obiettivo sempre più centrale nelle strategie di decarbonizzazione.
