ENEA sviluppa un innovativo sistema compatto per l’accumulo elettro-termico: un passo avanti per le energie rinnovabili e l’industria

Un sistema compatto, economico e capace di immagazzinare calore proveniente sia da energia termica sia da energia elettrica: è questo il nuovo prototipo sviluppato da ENEA, che promette di aprire la strada a soluzioni avanzate nel campo dello stoccaggio energetico e dell’efficienza industriale. I risultati delle prime sperimentazioni, pubblicati sulla rivista Energies, delineano scenari applicativi che spaziano dalla stabilizzazione della rete elettrica alla fornitura di calore per l’industria, fino al riscaldamento residenziale e al teleriscaldamento.

Un sistema ibrido per accumulare energia a 400 °C

Il cuore del progetto è un accumulatore elettro-termico in grado di essere alimentato sia da elettricità — come quella prodotta in eccesso da impianti eolici e fotovoltaici — sia da calore generato o recuperato da processi industriali e tecnologie rinnovabili.

“Il nostro prototipo è in grado di stoccare energia termica fino a 350–400 °C, offrendo una flessibilità che lo rende adatto a diversi usi e a differenti condizioni operative”, spiega Raffale Liberatore, ricercatore ENEA e coautore dello studio.

Materiali a basso costo e soluzioni sostenibili

Il sistema si basa su un blocco di calcestruzzo innovativo, arricchito con fibre metalliche e polimeriche ricavate da scarti industriali e con sali solari, utilizzati per incrementare la densità energetica accumulabile. Al suo interno un tubo in acciaio inox funge da resistenza elettrica: attraversato dalla corrente, si riscalda rapidamente per effetto Joule, immagazzinando il calore nel materiale circostante.

Gli esperimenti hanno mostrato come il riscaldamento elettrico risulti più rapido rispetto a quello termico, mentre i cicli ripetuti di carica e scarica hanno evidenziato un’eccellente stabilità e riproducibilità del processo.

Il prototipo, attualmente di dimensioni ridotte, è stato integrato nella piattaforma sperimentale ATES (Advanced Thermal Energy Storage System) di ENEA, dove è stato sottoposto a cicli operativi simili a quelli previsti negli impianti reali.

Le prossime fasi prevedono lo sviluppo di moduli più grandi, con l’obiettivo di migliorare ulteriormente le prestazioni, ridurre le dispersioni di calore e stimare con precisione i costi dell’intero sistema. La modularità del progetto dovrebbe inoltre permettere di adattare l’accumulatore a diversi contesti applicativi, dall’industria ai servizi energetici.

Verso hub energetici integrati

Secondo Michela Lanchi, responsabile del Laboratorio Energia e accumulo termico di ENEA e coautrice dello studio, le tecnologie di accumulo termico a medie e alte temperature rappresentano una leva strategica per rendere più efficiente l’uso delle rinnovabili.

“Questi sistemi permettono di scollegare la produzione di calore o elettricità dalla disponibilità della risorsa solare, utilizzando materiali non strategici e facilmente reperibili. Possono diventare veri e propri hub energetici, capaci di immagazzinare energia termica ed elettrica da fonti diverse e rilasciarla quando serve, contribuendo così alla stabilità della rete”, sottolinea la ricercatrice.