Batterie di sabbia made in Italy per l’energia del futuro

24 Ottobre 2022
Batterie di sabbia made in Italy per l'energia del futuro

Protetto da 11 brevetti internazionali, Mgtes è un sistema di accumulo di energia termica basato su un letto di sabbia fluidizzato, alimentato esclusivamente da rinnovabili.

 

L’innovativo sistema di stoccaggio termico, brevettato dall’italiana Magaldi Green Energy e ora pronto per il mercato, consente di utilizzare energia pulita termica anche in assenza di sole e vento quale soluzione alternativa all’utilizzo del gas per le industrie. 

 

Per sua stessa natura l’energia solare ed eolica dipende dalle condizioni meteorologiche, ed è questa la ragione per cui stanno entrando sul mercato sistemi di storage per utilizzarla 24 ore al giorno sette giorni su sette, visto che oggi tale discontinuità è oggi compensata facendo ricorso alla produzione energetica da fonti fossili. La crescita delle energie rinnovabili sarà accompagnata da una crescita esponenziale di sistemi di accumulo, che aiutando a superare la problematica dell’intermittenza permetteranno la redistribuzione dell’energia nell’arco dell’intera giornata. Lo storage sarà l’elemento essenziale che accompagnerà le rinnovabili e abiliterà il superamento della dipendenza dalle fonti fossili.

Da qui nasce l’esigenza cui rispondono le tecnologie di storage che vedono, accanto agli accumuli elettrochimici e idroelettrici (pompaggio), l’idrogeno, anche tecnologie di accumulo termico (thermal energy storage), tutti sistemi di indispensabili e complementari per abilitare la maggiore penetrazione delle rinnovabili. Quando la produzione di energie rinnovabili supererà il 50% della necessità, i sistemi di storage cresceranno esponenzialmente.

Magaldi Green Thermal Energy Storage (Mgtes) è una tecnologia di accumulo a impatto zero, che consente di superare l’intermittenza delle rinnovabili e di contribuire ad abbattere la dipendenza delle industrie energivore dal gas. Il sistema è stato sviluppato e realizzato dalla Magaldi Green Energy, startup di Magaldi Power, leader mondiale negli impianti per il trasporto di materiali ad altissime temperature.

La tecnologia su letto di sabbia fluidizzata è stata brevettata nel 2020 con brevetto europeo e mondiale. Il team Magaldi, in collaborazione con il dipartimento di ingegneria elettrica ed energetica dell’Università la Sapienza, ha pubblicato due paper scientifici su questa tecnologia ed ha recentemente sottoscritto un accordo di collaborazione con RINA, multinazionale di ispezione, certificazione e consulenza ingegneristica, finalizzato allo sviluppo di nuove tecnologie e applicazioni, di gestione di progetti nell’ambito dei rispettivi settori e servizi, nonché di misurare i benefici ESG (Environmental, Social, Governance) del sistema Magaldi Green Thermal Energy Storage (MGTES).

L’impianto ha una vita utile di 30 anni ed è a impatto zero perché utilizzati solo materiali completamente riutilizzabili come sabbia silicea e acciaio.

Il sistema Mgtes sviluppa una tecnologia di accumulo basata su un letto di sabbia fluidizzato (Energy from the sand), alimentato esclusivamente da energie rinnovabili. Il sistema può essere caricato con energia elettrica e termica in eccesso riuscendo a immagazzinarne per giorni, fino a settimane, con perdite molto limitate, per poi scaricarla quando il sole e il vento non sono disponibili. Il sistema rilascia energia termica on demand ad alta temperatura, fino a 400°, secondo le esigenze dell’utenza industriale, con una efficienza di ciclo globale prossima al 90 – 95 per cento, anche per più di 10 ore (Long Duration Energy Storage).

In questo modo il sistema permette di immagazzinare energia rinnovabile intermittente e di rilasciare in continuo energia termica verde per i consumi industriali, contribuendo a stabilizzare la rete e potendo altresì offrire servizi di rete.

Il sistema di fluidizzazione della sabbia presenta notevoli vantaggi: grandi capacità di accumulo termico (fino all’ordine dei GWh); elevata efficienza termica; tempi di risposta rapidi; nessun impatto ambientale grazie all’impiego di materiali naturali.

I sistemi di stoccaggio di energia termica assumono una rilevanza ancora più significativa se si considera che i processi industriali dipendono in gran parte da energia prodotta da calore. Da uno dei più recenti rapporti globali sui consumi energetici (International Energy Agency 2020) emerge, per esempio, che il 74% della domanda di energia per l’industria è usata per produrre calore e vapore e che il 90% di questa energia proviene ancora da fonti come carbone, petrolio e gas. La possibilità di garantire una produzione interamente sostenibile dei processi industriali ad elevato consumo energetico legato alla produzione di calore è anche per questo una delle sfide centrali verso la decarbonizzazione.

Le ‘batteria di sabbia’ made in Italy presentate nel 2021 sono state ulteriormente testate e portate al massimo livello di maturità tecnologica nel corso del 2022, trovando applicazione nel primo impianto industriale ora già in esercizio presso lo stabilimento Magaldi di Salerno. L’impianto è realizzato per utilizzi commerciali di tipo industriale.

Il sistema rilascia energia termica ad alta temperatura 24h/7, in un range di temperatura tra 150° e 400°, nella forma di calore o vapore di processo secondo le esigenze dell’utenza industriale in settori come carta, food & beverage, chimica e plastica, oggi fortemente destabilizzati dall’emergenza gas, con una efficienza di ciclo globale prossima al 90 – 95 per cento.

“La possibilità di stoccare energia prodotta da rinnovabili – spiega Massimiliano Masi, General Manager Magaldi Green Energy Middle East – è la sfida decisiva per passare a un modello energetico realmente indipendente da fonti fossili. Lavoriamo da molti anni su sistemi di accumulo innovativi e totalmente sostenibili dal punto di vista ambientale. Il nostro Mgtes consente alle industrie che operano nei Paesi importatori di limitare ed in certi casi eliminare l’utilizzo di gas per la produzione di calore nei processi produttivi, mentre ai Paesi produttori come in Medio Oriente di contribuire agli obiettivi di sostenibilità nazionali e disporre di maggiore materia prima per le esportazioni”.

 

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