Un impianto solare a concentrazione progettato con il proprio combustibile di riserva

Pellet ceramici e aria ambiente al posto dei sali fusi

La startup solare 247Solar riscalda aria a pressione ambiente fino a circa 970° C grazie a un ricevitore aggiornato, ideato originariamente da un'azienda tedesca, come riportato da Ars Technica. Invece dei sali liquidi, l'aria calda trasferisce il calore a un letto di pellet ceramici delle dimensioni di palline da golf, fornendo un accumulo di energia allo stato solido. La maggior parte degli impianti solari a concentrazione usa specchi chiamati eliostati per inseguire il sole e riscaldare il fluido di lavoro all'interno di una torre centrale, ma gli impianti precedenti si scontravano con costi di capitale elevati, impianti idraulici complessi e sali corrosivi. I pannelli fotovoltaici dominano gli impianti moderni grazie ai bassi costi di produzione, ma non possono generare energia durante la notte senza sistemi a batteria.

«Lo scambiatore di calore svolge lo stesso compito che faceva il combustore. Si trova nello stesso punto del gruppo turbina in cui stava il combustore: dopo lo stadio di compressione e prima dell'espansore.»

Bruce Anderson, 247Solar

Uno scambiatore di calore plug-in dentro una turbina standard

L'energia termica accumulata può alimentare le turbine di generazione tra nove e 20 ore dopo il tramonto, a seconda dell'utilizzo diurno e della configurazione finale dell'impianto. Per generare elettricità, l'aria calda passa in uno scambiatore di calore personalizzato posizionato direttamente all'interno di un gruppo turbina standard. Come ha spiegato a Ars Technica l'amministratore delegato di 247Solar, Bruce Anderson, lo scambiatore di calore funziona come sostituto plug-in di un'unità a combustione, collocandosi dopo lo stadio di compressione e prima dell'espansore per riscaldare l'aria compressa senza modificare il resto della macchina. Poiché lo scambiatore si limita a trasferire energia termica, il sistema accetta calore da più fonti. Quando le nuvole o un maltempo prolungato esauriscono l'accumulo termico, gli operatori possono immettere combustibili fossili direttamente nel sistema, aggiungendo meno del 10 per cento al costo totale dell'hardware e mantenendo la turbina a energia rinnovabile in rotazione continua, dimostrando la versatilità pratica dell'invenzione.

Prove di validazione in India e recupero di calore industriale

L'impianto pilota abbina due generatori da 200 kW per validare le prestazioni operative in condizioni reali. L'aria che esce dallo scambiatore di calore resta a circa 250° C, temperatura che, come ha osservato il rappresentante dell'azienda Mark von Keszycki, può servire come risorsa aggiuntiva per il calore industriale o per i refrigeratori ad assorbimento. L'azienda prevede di installare cluster modulari accanto a impianti fotovoltaici, affidandosi al fotovoltaico per l'energia diurna a basso costo e usando il blocco solare termico per la generazione notturna e l'erogazione di emergenza. La prova iniziale si concentrerà sulla verifica della durabilità dei componenti e sulla fluidità con cui l'hardware passa dal calore solare al combustibile da combustione, segnando un'innovazione importante per un'energia pulita continua.

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