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VIE SOSTENIBILI per l’accumulo termico | Civiltà del Lavoro6/2024

07.02.2025

Le emissioni legate alla produzione di energia costituiscono un problema critico a livello globale. La sola domanda di calore industriale rappresenta il 40% del totale dell’energia impiegata nel mondo. La dipendenza del settore industriale dai combustibili fossili è notevole, soprattutto per i processi che richiedono aria calda o vapore diretto, come l’essiccazione, la calcinazione e le reazioni chimiche. Attualmente, le caldaie a olio, carbone e gas forniscono la maggior parte del calore industriale, 24 ore al giorno. Il raggiungimento delle emissioni Net Zero è impossibile senza la decarbonizzazione del calore industriale. Alla Conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici del 2023, tenutasi a Dubai, quasi duecento paesi si sono uniti nell’impegno di eliminare gradualmente i combustibili fossili. La spinta verso l’elettrificazione pulita delle economie globali è più che mai impellente, stimolata dalla rapida espansione dell’energia eolica e solare e dalla volatilità dei prezzi dei combustibili fossili. Il Gruppo Magaldi ha colto questa sfida realizzando il sistema “Magaldi Green Thermal Energy Storage” (Mgtes) per l’accumulo di energia termica e la produzione di vapore o aria ad alta temperatura, senza emissioni di CO2 .
Il sistema impiega energia elettrica rinnovabile, prodotta da impianti fotovoltaici ed eolici, per loro natura discontinui, e la accumula sotto forma di energia termica, in grado di generare vapore o aria fino a 600 °C, 24 ore al giorno. Mgtes è costituito da uno o più moduli tra loro interconnessi, contenenti un letto fluido di sabbia silicea, che rappresenta il cuore dell’innovativo sistema di accumulo e trasferimento dell’energia.
Si tratta di un sistema affidabile, flessibile e completamente sostenibile in termini ecologici, in quanto impiega, come mezzo di accumulo termico, la sabbia, un materiale abbondante e facilmente reperibile in natura, privo di rischi chimici e di contaminazione dell’ambiente. L’area industriale della Magaldi, a Buccino, ospita un sistema pilota Mgtes, denominato AL PHA-4, di circa 4 MWh di accumulo di energia termica, su cui sono state condotte le attività di ricerca e sviluppo e una completa campagna sperimentale, per diverse migliaia di ore di esercizio. La prima applicazione, realizzata in collaborazione con Enel, riguarda la fornitura di energia termica verde per soddisfare i bisogni energetici dell’industria alimentare I.GI, fornitore del Gruppo Ferrero, con sede nell’area industriale di Buccino, mediante un impianto Mgtes, alimentato da fotovoltaico e/o dalla rete, con capacità di accumulo di circa 8 MWh termici, per la produzione di vapore verde.
Si prevede che il sistema porterà ad una riduzione delle emissioni di CO2 nel sito di oltre 500 tonnellate l’anno. L’elettrificazione dei processi industriali, accoppiata ad affidabili sistemi di accumulo termico, contribuisce inoltre alla stabilità della rete elettrica, potendo fornire servizi di “Demand Response”, migliora l’indipendenza energetica e protegge le industrie dalla volatilità dei prezzi dell’energia.
I campi di applicazione sono vastissimi, in tutti i settori industriali che impiegano energia termica, per processi a medie-alte temperature. Con la crescente penetrazione delle energie rinnovabili, le ore di energia elettrica verde disponibile a costi bassi o addirittura negativi, aumenteranno e al contempo cresceranno i costi per le emissioni di CO2 , rendendo il sistema Mgtes economicamente sempre più competitivo rispetto ai sistemi alimentati a combustibile fossile.
In uno scenario di crescente integrazione delle energie rinnovabili nel sistema elettrico e dell’urgenza di decarbonizzare il settore industriale, le tecnologie di accumulo termico a lunga durata in grado di fornire servizi “Power to Heat” assumono un’importanza cruciale.
Si legge in un recente report di McKinsey “Net-zero electrical heat: a turning point in feasibility”: “Sebbene l’elettrificazione offra un percorso chiaro verso la decarbonizzazione, la mancanza di conoscenza delle tecnologie disponibili in commercio per il riscaldamento industriale a basse emissioni di carbonio, come l’accumulo termico, ha causato alcune perplessità. Una migliore comprensione delle tecnologie disponibili può aiutare le aziende industriali a progredire nell’elettrificazione”. Sarà sempre più importante comprendere che, in tema di transizione ecologica, un cambio di visione, quale quello dell’elettrificazione dei processi industriali con sistemi di accumulo termico alimentati da rinnovabili, è determinante per decarbonizzare il mondo dell’industria, in una visione di sostenibilità e competitività più ampia, coerente con le sfide del futuro.

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