L’accumulo termochimico ad alta densità di energia costituisce un valido strumento per la gestione della domanda di energia, soprattutto nell’ottica di sfruttare le energie rinnovabili aventi andamenti variabili sia nel breve che nel lungo periodo. In tale contesto, l’attività svolta nel PAR 2017, relativa allo screening di diversi sali idrati per l’accumulo termochimico, ha evidenziato come il solfato di magnesio sia il sale più promettente, ai fini di una possibile applicazione per accumulo. Nel presente periodo di riferimento, l’attività di ricerca si è concentrata su attività integrative, ovvero sullo sviluppo di materiali compositi, nei quali la fase attiva (solfato di magnesio) è uniformemente dispersa su un supporto che ha la funzione di rendere il sale più facilmente accessibile alle molecole gassose con le quali deve reagire. Il supporto, oltre a migliorare il trasporto delle molecole gassose, ha anche la funzione di fornire resistenza meccanica e di incrementare la conducibilità termica. L’obiettivo è quello di sviluppare materiali ad elevata densità di energia (>250 kWh/m3) e caratterizzati da una buona conducibilità termica e di conseguenza, da una rapida dinamica di scambio termico con l’utenza. I supporti presi in considerazione sono: allumina, carboni attivi e grafite. Ai fini di identificare il materiale in grado di garantire le migliori prestazioni, i campioni a base di sale supportato, sono stati testati durante cicli di idratazione/disidratazione.

Le prove effettuate hanno indicato che il campione a base di allumina risulta più performante rispetto agli altri sistemi, anche se la sua densità energetica è inferiore rispetto agli obiettivi prefissati e ulteriori sforzi dovranno essere effettuati per migliorare le prestazioni del materiale, ad esempio variandone la porosità (in modo da potere caricare un maggiore quantitativo di sale, incrementando la densità di energia) e/o addizionando materiali ad alta conducibilità (per migliorare lo scambio termico). Sui materiali sviluppati, sarà necessario svolgere una campagna sperimentale che consenta di mettere a punto il processo di accumulo, identificando le condizioni operative che consentono di sfruttare pienamente le potenzialità del materiale. A tale proposito, è stata effettuata la progettazione di dettaglio della nuova postazione di prova, iniziata nel PAR precedente.

In particolare, nel corso del PAR 2017 è stato effettuato un dimensionamento di massima dell’impianto mentre nel PAR 2018 è stata effettuata una progettazione di dettaglio, con la scelta di tutta la strumentazione da utilizzare, la realizzazione dei disegni meccanici del reattore e la definizione delle logiche di controllo del processo e di gestione delle emergenze. Tale postazione deve consentire di svolgere prove in un ampio intervallo di condizioni operative per l’assorbimento: i) temperature comprese tra ambiente e 50°C; ii) pressione da 30 mbar (A) e pressione ambiente; iii) concentrazioni di vapore variabili fino a 100%.