PROGETTO ENEA PER PRODURRE ENERGIA DA ZOLFO
FINANZIATO DAL PROGRAMMA DI RICERCA E INNOVAZIONE HORIZON EUROPE
Luigi Campanella *
Enea sta lavorando all’ottimizzazione della reazione chimica che permetterebbe la progettazione di un prototipo di sistema di accumulo che utilizza lo zolfo invece dell’idrogeno per stoccare l’energia prodotta da impianti solari a concentrazione.
Il progetto SULPHURREAL nasce dall’esigenza di accumulare energia, termica o elettrica, attraverso i solar fuel, sostituendo l’idrogeno – che offre vantaggi se utilizzato come vettore per la decarbonizzazione, ma ha qualche criticità per il trasporto e lo stoccaggio – con lo zolfo, elemento solido che non presenta difficoltà di trasporto e conservazione.
Dietro al progetto c’è un Consorzio di enti e aziende europee che comprende:
- cinque Centri di ricerca (German Aerospace Center che è il coordinatore del progetto; Centre for Research & Technology Hellas, Grecia; Agenzia per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile, Italia; Karlsruhe Institute of Technology, Germania; Rise Research Institutes of Sweden);
- due Università (University of Patras, Department of Chemical Engineering, Grecia; Trinity College, University of Dublin, Irlanda);
- una startup innovativa (ExoMatter, Germania); Saint-Gobain, Francia, azienda multinazionale specializzata in catalisi industriale.
Anche lo zolfo, tuttavia, ha le sue problematiche perché la sua combustione produce un gas tossico e inquinante, il biossido di zolfo (SO2, detto anche anidride solforosa di cui peraltro ci stiamo liberando nelle emissioni automotive).
La ricerca che Enea sta svolgendo nei laboratori del Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili del Centro Ricerche Casaccia (Roma) è svolta proprio per superare tale inconveniente. Si studia infatti come utilizzare l’energia prodotta dal solare a concentrazione per attivare ciclicamente una serie di reazioni chimiche basate su acido solforico e zolfo e/o materie prime a base di zolfo, che possono provenire anche da processi industriali su larga scala.
Nel prototipo realizzato da Enea, l’acido solforico viene decomposto in SO2 e O2 grazie al calore di una fonte di irradiazione solare a concentrazione e la SO2 ricavata, non viene emessa nell’atmosfera, ma viene fatta reagire con l’acqua per produrre acido solforico e zolfo elementare che, a sua volta, immagazzina una parte significativa dell’energia solare utilizzata per decomporre l’acido solforico. Lo zolfo così ottenuto potrà essere bruciato successivamente per rilasciare l’energia solare immagazzinata.
La soluzione a cui sta lavorando Enea e che presenta i vantaggi maggiori è 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.