Stoccaggio termico: un nuovo TESS batte la concorrenza su resa e flessibilità

Materiali a cambiamento di fase e una schiuma super conduttiva: questa la ricetta del sistema di accumulo a calore latente dell’Argonne

stoccaggio termico
Credits: Argonne National Laboratory

Lo stoccaggio termico on demand diventa piccolo e modulare

(Rinnovabili.it) – Nuovi passi avanti verso un sistema di stoccaggio termico efficiente e flessibile. A compierli è il laboratorio nazionale Argonne del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE). Qui un gruppo di scienziati sta mettendo a punto un innovativo sistema per utilizzare on demand il calore perso dai generatori elettrici. L’impianto è un TESS, acronimo di thermal energy storage system, etichetta che comprende solitamente diversi tipi di tecnologie; a seconda di quella impiegata, i TESS consentono di immagazzinare e utilizzare l’energia termica per ore, giorni e persino mesi, su scale che vanno dal singolo processo fino a livello urbano.

Il sistema di stoccaggio termico dell’Argonne è del tipo “a calore latente” e sfrutta le proprietà di un materiale a cambiamento di fase come il sale fuso. In questo caso l’assorbimento e il successivo rilascio dell’energia avviene durante la transizione di fase subita dal mezzo di stoccaggio. 

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Ma, se da un lato i Phase Change Materials (PCM) siano bravi a trattenere il calore, dall’altro sono in genere scarsi conduttori; in altre parole impiegano troppo tempo ad assorbire e rilasciare energia. Per superare tale limitazione, i ricercatori statunitensi hanno incorporato i PCM all’interno di una schiuma porosa, termicamente conduttiva. Quindi hanno sigillato la schiuma con un gas inerte all’interno di un modulo, impedendo all’umidità o all’ossigeno di penetrare e degradare i componenti. 

Il calore accumulato all’interno di un’unità può essere successivamente trasferito in acqua, ad esempio, per produrre vapore e alimentare una turbina. O può essere sintonizzato su un’applicazione specifica, selezionando diversi materiali a cambiamento di fase.

L’unità nasce come dispositivo per catturare e immagazzinare il calore in eccesso proveniente da impianti solari a concentrazione, ma le applicazioni finali possono essere molteplici. “Uno dei grandi vantaggi della nostra tecnologia è la modularità, quindi non è necessaria un’enorme struttura di stoccaggio”, ha commentato Dileep Singh, scienziato a capo della ricerca. 

I ricercatori hanno dimostrato come il loro sistema di stoccaggio termico funzioni a temperature superiori a 700 ° C. La sua elevata densità energetica lo rende più piccolo e flessibile rispetto ai sistemi di accumulo a calore sensibile comunemente usati, che si basano invece sull’innalzamento e sulla riduzione della temperatura di un materiale.

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