È stata inaugurata in Sicilia l'installazione del primo impianto solare termodinamico al mondo,“STEM®”, per ottenere energia solare dalla sabbia, frutto della collaborazione tra A2A e il Gruppo Magaldi, dopo una sperimentazione di circa un anno e mezzo. La costruzione dell’impianto di San Filippo del Mela, in provincia di Messina è stata avviata nel 2015.

L'obiettivo di STEM® è la conservazione (in modo semplice e originale) nella sabbia dell'energia ricavata durante le ore solari e utilizzarla anche quando il Sole non c'è. Una nuova tecnologia di storage per il solare termodinamico, applicata per la prima volta nel campo della generazione solare.

Lo STEM®, acronimo di Solare termodinamico Magaldi, si scrive tutto maiuscolo, è un sistema che, come sopracitato, permette di trattenere energia nella sabbia, che mescolata all'aria si comporta come un liquido. STEM® è un'innovativa tecnologia di solare termodinamico che utilizza la sabbia, quale mezzo di accumulo dell'energia termica generata dalla radiazione solare, con la tecnologia dei letti fluidi. La stessa garantisce il funzionamento continuo dell'impianto in assenza di irraggiamento, di notte o in presenza di cielo nuvoloso secondo la curva di carico richiesta. Il modulo, della capacità di 2 MW termici di energia, prevede l'utilizzo di 786 eliostati e si estende su una superficie totale di 2,25 ettari, generando una produzione giornaliera di vapore pari a 20,5 tonnellate.

LA TECNOLOGIA DELLO STEM®

Lo STEM® si basa sulla tecnologia del letto fluidizzato, utilizzata da molti anni nell'industria per determinati processi chimici ma finora mai applicata per accumulare energia solare.

"Si tratta di un sistema costituito da particelle solide, nel nostro caso di sabbia, che vengono tenute in sospensione con dell'aria. In questa maniera la miscela aria-sabbia si comporta come un liquido",

spiega Gennaro De Michele, direttore scientifico del progetto.

La sabbia è un materiale perfetto: perché non inquina, costa poco, resiste fino a 1600 gradi. Il suo limite è che scambia male il calore. Il problema è stato risolto facendo in modo che prenda le caratteristiche di un liquido, che trasmette meglio il calore.

Infatti spiega De Michele

"Se lei ha un recipiente con della sabbia ferma e sotto pratica dei fori attraverso i quali fa attraversare dell'aria, quando la velocità dell'aria sarà sufficiente a tenere in sospensione le particelle, il sistema si comporterà come un liquido, e se ad esempio inclina il recipiente il pelo libero (la superficie in condizioni di pressione atmosferica, ndr) della miscela aria- sabbia rimarrà orizzontale proprio come se fosse acqua. La tecnologia del letto fluidizzato combina così alcune proprietà dei liquidi, come la viscosità e la possibilità di rimettersi in moto, con le proprietà tipiche dei solidi. Questo sistema permette di assorbire calore, conservarlo anche per lunghi periodi e di poterlo trasferire quando si vuole. Lo STEM®, quindi, prende energia solare, la accumula e poi la può scambiare per produrre vapore ad alta temperatura che utilizzando le macchine già in uso nelle attuali centrali produce energia elettrica".

Questa "batteria termica ad energia solare" in realtà può essere alimentata anche con il calore proveniente da altre fonti come biomasse e gas naturale ed è per questo un naturale sistema ibrido.