Il primo disco solare al mondo è made in Italy

Un sole on demand. Che può fornite elettricità a tutto il condominio quando serve, anche nelle ore notturne e nelle giornate grigie. Questa volta il vanto è tutto italiano: il primo disco solare al mondo che combina la tecnologia fotovoltaica a concentrazione con quella di una microturbina ad aria porta la firma dell’Enea, l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile.

Sperimentazioni per tutto il 2018

Dopo quattro anni di lavoro, il prototipo è pronto ed è stato presentato nel Centro Enea di Casaccia, a Roma. Anche se il programma di sperimentazione in condizioni atmosferiche reali, che è stato avviato di recente, proseguirà per tutto il 2018 con l’obiettivo di monitorarne e analizzarne le prestazioni ed ottimizzare le soluzioni ingegneristiche per la commercializzazione.

Un disco solare che converte fino a 15 kW di potenza elettrica

Il disco solare ha un diametro di 12 metri e una superficie di 88 metri quadrati interamente ricoperta di specchi solari in grado di concentrare in una piccola area focale fino a 2 mila volte la radiazione solare. La tecnologia- spiega l’Agenzia- è concepita per catturare 70 kW di potenza solare convertendoli virtualmente fino a 15 kW di potenza elettrica, sufficienti ad alimentare un condominio di 5 appartamenti o per soddisfare il fabbisogno energetico di piccoli centri commerciali, supermercati, scuole o aziende.

Un sistema di storage per elettricità on demand

La caratteristica interessante del sistema è quella della modularità e della facilità nella gestione operativa. Grazie a un sistema di accumulo, l’energia prodotta può essere immagazzinata e resa disponibile agli utilizzatori in qualsiasi momento, proprio come avviene con l’allacciamento alle tradizionali reti elettriche.

Come funziona?

Ma come funziona l’innovativo disco solare? Il sistema si compone di un concentratore parabolico a specchi, un ricevitore e una microturbina ad aria che trasforma l’energia termica in elettricità ad alta efficienza. Il concentratore solare di tipo circolare ha una superficie parabolica sul cui fuoco è posizionato il ricevitore a cavità composto di due “bicchieri” concentrici inseriti l’uno dentro l’altro, al cui interno circola aria.

Il concentratore riflette la radiazione solare sulla finestra del ricevitore che l’assorbe al suo interno, mentre l’aria circolante si scalda fino ad una temperatura di circa 800/900°C. Un compressore preleva l’aria esterna, la comprime a circa 3 atmosfere e la invia al ricevitore.

Il ruolo della microturbina

All’interno del ricevitore, grazie al calore solare, il flusso d’aria si riscalda per poi passare alla microturbina, dove si espande, mentre il calore residuo viene ceduto a un recuperatore prima che l’aria venga rilasciata nell’ambiente. L’espansione dell’aria nella turbina consente al generatore ad alta frequenza di raggiungere la velocità di rotazione di circa 150mila giri/minuto, assicurando in questo modo una potenza elettrica in uscita compresa tra 3 e 15 kW.

Il primo disco solare al mondo di questo genere

“L’impianto progettato, assemblato e avviato dall’ENEA- spiega l’Agenzia- è il primo al mondo che abbina i più recenti progressi nella ricerca sulle tecnologie del solare a concentrazione alla innovativa microturbina ad aria, di derivazione automobilistica, più compatta e leggera rispetto ai motori comunemente utilizzati in questo tipo di applicazioni”

Grazie a un progetto europeo

Il disco solare è stato sviluppato nell’ambito del progetto OMSoP – Optimised Microturbine Solar Power System – finanziato nel 2013 con 5,8 milioni di euro dal VII Programma Quadro dell’Unione europea. Oltre all’Enea, sono partner del progetto l’Università Roma Tre, City University of London, Royal Institute of Technology in Stockholm e University of Seville e le aziende Compower, Innova e European Turbine Network.

Questo il video di presentazione del progetto.