Riuscire ad accumulare l’energia solare utilizzando lo zolfo è l’obiettivo del progetto SULPHURREAL, finanziato con quasi 4 milioni di euro dall’Unione europea, nell’ambito del quale ENEA ha realizzato un prototipo sperimentale nei laboratori del Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili del Centro Ricerche Casaccia (Roma).
Accumulo di energia solare con lo zolfo
Accumulare energia rinnovabile grazie allo zolfo: è questa la sfida innovativa del progetto SULPHURREAL, finanziato con quasi 4 milioni di euro dall’Unione Europea. ENEA, partner del progetto, ha sviluppato un prototipo sperimentale presso i laboratori del Centro Ricerche Casaccia di Roma, dimostrando un metodo all’avanguardia per immagazzinare l’energia solare attraverso reazioni chimiche basate sull’acido solforico e sullo zolfo. L’utilizzo dello zolfo, abbondante e facilmente disponibile, rappresenta una soluzione promettente per affrontare le sfide legate alla transizione energetica, garantendo al contempo sostenibilità ed efficienza.
Il progetto SULPHURREAL
Il progetto si concentra sull’impiego dell’energia solare a concentrazione per innescare una serie di reazioni chimiche cicliche che trasformano l’acido solforico in zolfo elementare e viceversa. Questa tecnologia sfrutta lo zolfo come vettore energetico, presentando vantaggi significativi rispetto ad altre soluzioni, quali ad esempio l’idrogeno. Lo zolfo, infatti, è solido e facilmente conservabile, il che permette un più agevole trasporto e stoccaggio. Inoltre, può essere immagazzinato per lungo tempo e utilizzato per produrre energia in modo controllato.
“Il progetto nasce dall’esigenza di accumulare energia, termica o elettrica, attraverso i cosiddetti solar fuel, di cui un esempio è l’idrogeno. L’idrogeno offre molti vantaggi se utilizzato come vettore per la decarbonizzazione, ma presenta qualche criticità per il suo trasporto e stoccaggio. Lo zolfo, invece, è solido e non presenta difficoltà di trasporto e conservazione. Tuttavia, la sua combustione produce un gas tossico e inquinante, il biossido di zolfo” spiega Salvatore Sau, ricercatore del Laboratorio energia e accumulo termico.
Il processo chimico e il prototipo ENEA
Il prototipo sviluppato da ENEA utilizza l’energia solare concentrata per decomporre l’acido solforico in anidride solforosa e ossigeno. Successivamente, l’anidride solforosa reagisce con l’acqua, generando nuovamente acido solforico e zolfo elementare.
Lo zolfo prodotto immagazzina l’energia solare, che può essere rilasciata successivamente attraverso la sua combustione controllata. Tra i punti chiave del prototipo vanno annoverati sicuramente la realizzazione di un bruciatore per contenere l’acido solforico e decomporlo in zolfo e ossigeno, e l’integrazione di un elettrolizzatore. ENEA sta, infatti, testando una soluzione in cui uno specifico voltaggio (< 1 volt) consente di separare lo zolfo attraverso una filtrazione.
“Il progetto Sulphurreal prevede la realizzazione di un bruciatore per contenere l’acido solforico e decomporlo in zolfo e ossigeno. ENEA sta studiando proprio questo elemento. La soluzione che presenta i vantaggi maggiori sembra sia l’uso di un elettrolizzatore all’interno del quale, con un voltaggio inferiore a 1 volt per produrre zolfo al catodo e una soluzione di acido solforico all’anodo, lo zolfo può essere separato per filtrazione” aggiunge Sau .
I prossimi step
Il passo successivo sarà lo sviluppo di un impianto su scala di laboratorio, che testerà l’efficacia dell’intero processo. L’obiettivo è creare una tecnologia in grado di accumulare energia termica da fonti rinnovabili intermittenti, come il solare, nonché sviluppare un metodo sostenibile per immagazzinare energia in modo affidabile e scalabile.
