Un sistema ibrido per l’energia rinnovabile
La natura fluttuante dell’energia solare è una delle principali barriere che impediscono che essa diventi una parte più rilevante del mix energetico. Il progetto HRC POWER (Hybrid renewable energy converter for continuous and flexible power production), finanziato dall’UE, ha studiato l’energia solare continua. Il suo nuovo concetto fa affidamento su un sistema ibrido che combina molte tecnologie energetiche rinnovabili. Questo convertitore ibrido rinnovabile (hybrid renewable converter, HRC) viene riscaldato sia mediante microcombustione, che genera in modo efficiente calore ad alta temperatura da biogas o idrogeno, sia mediante radiazioni solari concentrate. Il calore generato è convertito in elettricità mediante effetti termoelettrici o termofotovoltaici. È stata dedicata particolare attenzione allo sviluppo di nuovi materiali funzionali per elementi costituenti avanzati capaci di resistere a temperature elevate, e alle tecnologie di giuntura ad alte temperature. I ricercatori hanno effettuato delle simulazioni termofluidiche e di combustione oltre a simulazioni termiche per progettare componenti in grado di funzionare sia con la concentrazione solare che con la combustione interna. È stata anche fatta un’attenta riflessione sulla riduzione delle perdite termiche e sull’aumento delle temperature di funzionamento. Per produrre metamateriali refrattari assorbitori micro/nano-strutturati basati su film di molibdeno è stato sviluppato uno schema di processo completo. Inoltre, i ricercatori hanno studiato vari materiali metallici strutturati in base alla loro capacità di emettere luce infrarossa con energie superiori rispetto alle bande proibite delle celle termofotovoltaiche esistenti. I risultati del progetto saranno utili per la scienza dei materiali favorendo i materiali ceramici, l’integrazione di multi-materiali per il funzionamento ad alte temperature e nuovi metamateriali per l’assorbimento dell’energia solare. Un secondo impatto importante è il nuovo concetto di convertitori ibridi a temperatura altissima, che sono molto flessibili in quanto permettono di raggiungere una vasta gamma di temperature tramite la combustione di idrogeno e di variare la luce solare con l’impiego di specchi. HRC POWER contribuirà a mitigare gli impatti del riscaldamento globale proponendo un nuovo percorso di ibridizzazione per consentire l’utilizzo efficiente delle fonti energetiche rinnovabili.
