L’aumento dei prezzi del gas e la crisi energetica hanno dato un impulso senza precedenti al settore industriale, soprattutto per le aziende che richiedono una grande quantità di energia, spingendole a cercare fonti energetiche più convenienti e sostenibili.
Fino ad ora, la sfida principale nell’utilizzo delle tecnologie rinnovabili nei processi industriali ad alta temperatura è stata rappresentata dalla difficoltà delle pompe di calore e delle batterie elettrochimiche a raggiungere temperature superiori ai 90 gradi.
Il Gruppo Magaldi ha sviluppato un sistema di accumulo di energia rinnovabile chiamato semplicemente “batterie di sabbia“, ma dietro questo nome si cela una sofisticata tecnologia che consente di trasformare l’energia instabile generata da fonti fotovoltaiche o eoliche in una fonte termica programmabile per gli impianti industriali.
Indice
Magaldi e Enel X decarbonizzano l’industria con le batterie di sabbia
Il sistema Magaldi Green Thermal Energy Storage (MGTES) si appresta a dimostrare la sua efficacia nella decarbonizzazione di una serie di processi industriali a livello nazionale. Ciò è reso possibile grazie all’accordo recentemente siglato tra Magaldi Power ed Enel X per l’identificazione e la realizzazione dei primi impianti in Italia. La prima applicazione pratica riguarderà la raffineria di oli vegetali di IGI, fornitore del Gruppo Ferrero in provincia di Salerno. Accanto ad un impianto fotovoltaico da 5 MW, verranno installate anche le speciali batterie di sabbia MGTES per garantire una capacità di accumulo giornaliera di 13 MWh termici. Il sistema entrerà in funzione nella seconda metà del 2024, aiutando l’azienda a ridurre del 20% i propri consumi energetici.
MGTES: Tecnologia italiana per la decarbonizzazione
Cosa sono e come funzionano le batteria di sabbia
Le batterie di sabbia brevettate dal Gruppo Magaldi sono state progettate per essere utilizzate come sistemi di accumulo di energia su larga scala, in grado di fornire sia accumulo termico di breve che di lunga durata. Queste batterie prendono il loro nome dal materiale di base utilizzato nella tecnologia, ovvero la sabbia silicea. Questa sabbia è un tipo di materiale che si forma naturalmente dall’erosione dei letti dei fiumi e viene da tempo utilizzata sia nell’edilizia che nel giardinaggio. Nel sistema MGTES, la sabbia viene riscaldata fino a una temperatura superiore a 600°C. L’energia termica accumulata viene successivamente utilizzata per produrre vapore, che può essere utilizzato per azionare turbine elettriche o per alimentare direttamente processi termici industriali con temperature che variano da 120°C a 400°C.
Batterie di sabbia per l’accumulo di energia termica su larga scala
L’impianto delle batterie di sabbia del Gruppo Magaldi è costituito da moduli isolati, ciascuno contenente un letto di sabbia fluidificabile e una serie di resistenze elettriche immerse al suo interno. Durante la fase di carica, il surplus di energia elettrica prodotto dalle centrali eoliche o fotovoltaiche viene utilizzato per attivare le resistenze elettriche all’interno del letto di sabbia. Secondo quanto riportato sul sito web dell’azienda, la fluidificazione delle particelle di sabbia nel letto aumenta notevolmente il coefficiente di scambio termico e il tempo di risposta dell’intero sistema. Durante la fase di scarica, viene invece invertito lo scambiatore di calore integrato all’interno del letto di sabbia fluidificato, permettendo all’energia termica accumulata di essere utilizzata per la produzione di vapore, che può quindi essere utilizzato per alimentare turbine elettriche o processi termici industriali.
Efficienza ed isolamento termico nel sistema MGTES
Il sistema MGTES offre alta efficienza, flessibilità e sostenibilità dei materiali. Grazie alla sua struttura isolata e all’assenza di convezione, il sistema garantisce perdite termiche inferiori al 2% in 24 ore, consentendo di accumulare energia termica per giorni o settimane. Secondo l’azienda, il sistema presenta un’efficienza di andata e ritorno (RTE) superiore al 90% nelle applicazioni termico-a-termico.
La decarbonizzazione dei processi industriali
La tecnologia MGTES, in particolare, rappresenta una risposta immediata alla necessità di decarbonizzare i processi industriali e di sostituire il gas, come ha spiegato Mario Magaldi, Cavaliere del Lavoro e Presidente del Gruppo Magaldi. Secondo Magaldi, l’Italia dispone di risorse e competenze sufficienti per diventare un attore di rilievo nella filiera delle batterie per lo stoccaggio dell’energia, un fattore abilitante per la produzione continua di energia rinnovabile, contribuendo così a garantire stabilità e sicurezza all’intero sistema.
La prima batteria al mondo a base di sabbia
La prima batteria al mondo a base di sabbia è stata installata in Finlandia nel 2022, e attualmente sono in corso altri progetti in diversi Paesi. La batteria è stata installata a Kankaanpää e la rete di teleriscaldamento connessa è gestita da Vatajankoski, un’azienda elettrica. Attualmente, l’azienda offre due opzioni: un sistema di accumulo di calore da 2 MW con una capacità di 300 MWh, o un sistema da 10 MW con una capacità di 1000 MWh.
