Una rivoluzionaria tecnologia italiana, denominata STEM (Solar Thermo-Electric Magaldi), ha introdotto un metodo innovativo per superare l’intermittenza dell’energia solare. Il progetto sfrutta il solare termodinamico a concentrazione (CSP), ma sostituisce i tradizionali e costosi sali fusi con un materiale semplice e abbondante: la sabbia.
Il funzionamento è concettualmente lineare. Un campo di specchi, chiamati eliostati, insegue il percorso del Sole e concentra i suoi raggi su un ricevitore centrale. All’interno di questo ricevitore si trova un letto di sabbia silicea che viene “fluidizzata”, ovvero attraversata da un flusso d’aria che la fa comportare come un liquido, massimizzando l’assorbimento del calore. La sabbia viene così riscaldata a temperature elevatissime, comprese tra 600 e 1000 °C.
Una volta riscaldata, la sabbia può seguire due percorsi. Può essere indirizzata immediatamente a uno scambiatore di calore per generare vapore ad alta pressione, il quale alimenta una turbina per produrre elettricità in tempo reale. Oppure, ed è questa la vera svolta, può essere trasferita e stoccata in grandi silos coibentati, che funzionano come una vera e propria “batteria termica”.
Questa capacità di accumulo permette di conservare l’energia termica per molte ore, o addirittura per giorni, con una dispersione minima. Quando la rete elettrica richiede energia, ad esempio di notte o durante picchi di domanda, la sabbia calda viene prelevata dal silo e utilizzata per generare vapore e, di conseguenza, elettricità. In questo modo la centrale solare diventa dispacciabile, cioè in grado di fornire potenza in modo controllato e prevedibile.
I vantaggi dell’utilizzo della sabbia rispetto ai sali fusi sono notevoli. Innanzitutto, il costo e la reperibilità: la sabbia è un materiale estremamente economico e disponibile ovunque, a differenza dei sali sintetici. In secondo luogo, le prestazioni termiche: la sabbia può operare a temperature superiori ai 1000 °C, ben oltre il limite dei sali fusi (circa 565 °C), consentendo cicli termodinamici più efficienti.
Inoltre, la sabbia non congela. I sali fusi solidificano a circa 220 °C, costringendo gli impianti tradizionali a consumare energia per mantenerli liquidi, anche quando non producono. La sabbia elimina questo problema, riducendo i costi operativi e i rischi. Infine, è un materiale ecologico, atossico e non infiammabile, che garantisce maggiore sicurezza e un impatto ambientale nullo a fine vita.
