Sole e sale in Sicilia: una nuova filiera energetica?
Una proposta per integrare Sole, sale, accumulo termico ed elettricità
Di Salvatore Martino — PENSAI
La Sicilia possiede una risorsa che, nel dibattito sulla transizione energetica, viene normalmente considerata soprattutto come prodotto alimentare e industriale: il sale.
Ma il sale può avere anche un’altra funzione.
In alcune tecnologie solari termodinamiche, miscele di sali nitrati vengono utilizzate come mezzo per trasferire e accumulare energia termica. NREL documenta, per esempio, l’impiego di una miscela di nitrato di sodio e nitrato di potassio, comunemente indicata come solar salt.
Da qui nasce una domanda che merita di essere studiata:
La Sicilia potrebbe trasformare parte della propria disponibilità di risorse saline e della propria abbondante risorsa solare in una filiera energetica integrata?
Non è una conclusione. È un’ipotesi da verificare.
La Sicilia del Sole e del sale
La Sicilia possiede una filiera mineraria del salgemma tuttora attiva.
Italkali indica tre siti siciliani di estrazione: Petralia, Racalmuto e Realmonte. La società dichiara una produzione complessiva superiore a 2 milioni di tonnellate di salgemma all’anno.
Realmonte rappresenta un caso particolarmente significativo: secondo Italkali, il giacimento contiene riserve stimate in circa 70 milioni di tonnellate di salgemma e la produzione annuale supera 1 milione di tonnellate.
La Regione Siciliana continua inoltre a documentare ufficialmente l’attività della miniera di Petralia-Salinella.
La Sicilia possiede quindi una risorsa mineraria reale e una filiera industriale già esistente.
Ma questo non significa automaticamente che il salgemma siciliano possa essere utilizzato direttamente nei serbatoi di una centrale CSP.
Ed è proprio qui che comincia la parte interessante.
Sale non significa automaticamente “solar salt”
Il sale da cucina è principalmente cloruro di sodio.
Il fluido termico utilizzato in molte configurazioni CSP è invece una miscela specifica di sali, spesso nitrati.
NREL documenta una composizione sperimentale di circa 60% nitrato di sodio e 40% nitrato di potassio in massa, con proprietà termiche determinate dalla composizione.
Pertanto non sarebbe corretto sostenere:
“La Sicilia produce sale, quindi può alimentare direttamente gli accumuli CSP.”
La formulazione scientificamente corretta è:
La Sicilia possiede una significativa industria del sale; occorre verificare se e in quale forma le risorse saline locali possano entrare nella filiera dei materiali necessari agli accumuli termici CSP.
Questa distinzione è fondamentale.
Dal sale alla batteria termica
Il concetto energetico può essere rappresentato così:
SOLE
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┌─────────┴─────────┐
│ │
FOTOVOLTAICO CSP
│ │
ELETTRICITÀ CALORE
│
SALE TERMICO
│
ACCUMULO
│
VAPORE
│
TURBINA
│
GENERATORE
│
ELETTRICITÀLa funzione del sale è quindi assimilabile concettualmente a quella di una batteria, ma con una differenza fondamentale:
non immagazzina direttamente elettricità; immagazzina calore.
Durante il giorno il Sole può alimentare il campo solare.
Parte dell’energia può essere trasformata immediatamente in elettricità.
Un’altra parte può essere conservata come energia termica.
Successivamente il calore accumulato può alimentare il ciclo termodinamico.
La possibile filiera siciliana
La vera innovazione non sarebbe semplicemente costruire una centrale.
Potrebbe essere creare una filiera:
RISORSA SOLARE
↓
ELIOSTATI / CSP
↓
CALORE
↓
MATERIALI PER ACCUMULO
↓
SALE TERMICO
↓
ACCUMULO
↓
TURBINA
↓
ELETTRICITÀ
↓
RETE
In questa prospettiva la Sicilia potrebbe non essere soltanto il luogo dove si installano pannelli e specchi.
Potrebbe diventare parte della catena industriale dell’accumulo energetico.
Un precedente importante: Partanna
La Sicilia possiede già un’esperienza concreta di tecnologia solare termodinamica.
A Partanna, in provincia di Trapani, ENEA ha partecipato allo sviluppo di un impianto CSP con tecnologia Fresnel e accumulo a sali fusi.
La documentazione ENEA descrive un sistema integrato con una sezione fotovoltaica da 5,6 MWe e una sezione CSP da 4,26 MWe.
Questo precedente è importante perché dimostra che il concetto:
fotovoltaico + solare termodinamico + accumulo
non è soltanto teorico.
È già stato sperimentato sul territorio siciliano.
La vera opportunità: aree compromesse
Il progetto dovrebbe inoltre evitare, per quanto possibile, il consumo di suolo agricolo produttivo.
Le aree da studiare potrebbero comprendere:
- cave esaurite;
- aree minerarie dismesse;
- discariche chiuse;
- aree industriali dismesse;
- superfici industriali inutilizzate;
- terreni realmente degradati;
- altre aree già compromesse compatibili con la normativa.
La Regione Siciliana ha già individuato diverse categorie di superfici potenzialmente attrattive per lo sviluppo fotovoltaico, comprese cave, discariche, aree industriali e terreni degradati.
Questo permette di formulare un principio:
Prima utilizzare il territorio già compromesso; solo successivamente valutare altre superfici.
Una possibile “Sicilia Solare”
Il progetto potrebbe essere immaginato come una rete di poli energetici.
Non una singola gigantesca centrale.
Ma diversi impianti:
SICILIA
│
┌─────────┼─────────┐
│ │ │
POLO A POLO B POLO C
│ │ │
FV+CSP FV+CSP FV+CSP
│ │ │
SALE SALE SALE
│ │ │
ACCUMULO ACCUMULO ACCUMULO
│ │ │
└─────────┼─────────┘
│
RETEOgni polo potrebbe essere dimensionato secondo:
DNI + superficie + disponibilità del sale/materiali + rete + domanda elettrica.
Una domanda ancora più ambiziosa
Se la Sicilia possiede contemporaneamente:
Sole
sale
territorio industriale o degradato
porti
rete elettrica
esperienza CSP
allora diventa legittimo chiedersi se sia possibile costruire una filiera energetica regionale integrata.
Non significa essere autosufficienti.
Non significa che tutto il sale siciliano debba essere destinato all’energia.
Non significa che il CSP sia necessariamente economicamente superiore al fotovoltaico.
Significa porre una domanda industriale diversa:
Quanto valore energetico e industriale può essere creato mettendo in relazione risorse locali che oggi vengono considerate separatamente?
Il punto critico: la verifica
PENSAI deve mantenere una distinzione netta tra dato, ipotesi e conclusione.
DATO
La Sicilia possiede miniere attive di salgemma.
DATO
La produzione siciliana di salgemma è significativa. Italkali dichiara oltre 2 milioni di tonnellate annue complessive.
DATO
Esistono tecnologie CSP che utilizzano miscele saline per il trasferimento e l’accumulo termico.
DATO
In Sicilia esiste già esperienza CSP con accumulo termico e integrazione fotovoltaica.
IPOTESI
Una parte della filiera siciliana del sale potrebbe essere integrata nella produzione di materiali per accumulo termico.
X
Non è ancora dimostrato che il salgemma siciliano, senza ulteriori trasformazioni o combinazioni chimiche, sia direttamente idoneo a sostituire le miscele utilizzate negli impianti CSP.
Questa verifica richiederebbe analisi chimiche, termiche, corrosive, economiche e di ciclo di vita.
La proposta PENSAI
La proposta non è:
“Costruiamo centrali solari con il sale siciliano.”
È più rigorosa:
“Studiamo se la Sicilia possa integrare la propria risorsa solare, la filiera del sale, le aree territoriali già compromesse e la rete elettrica per sviluppare una nuova filiera regionale dell’accumulo energetico.”
La differenza è sostanziale.
La prima è una conclusione anticipata.
La seconda è una domanda di ricerca industriale.
Conclusione
La Sicilia potrebbe avere una combinazione particolarmente interessante di risorse:
Sole + sale + territorio + industria + rete.
Il Sole può fornire l’energia primaria.
Il CSP può trasformarla in calore concentrato.
L’accumulo termico può conservarla.
La turbina può trasformare successivamente il calore in elettricità.
Il sale potrebbe diventare, previa verifica della composizione e della filiera industriale, una componente strategica del sistema di accumulo.
Ma PENSAI non deve trasformare una possibilità in una certezza.
La domanda finale rimane quindi aperta:
È possibile costruire in Sicilia una filiera industriale nella quale una parte della ricchezza solare e mineraria dell’isola venga trasformata in energia elettrica rinnovabile programmabile?
X → verifica → Vero/Falso → decisione.
Questa è la domanda che merita uno studio tecnico.
Fonti
- Italkali — produzione e siti minerari siciliani: Petralia, Racalmuto e Realmonte; oltre 2 milioni di tonnellate annue dichiarate.
- Italkali — miniera di Realmonte: riserve stimate e produzione del sito.
- Regione Siciliana — Dipartimento dell’Energia: documentazione ufficiale relativa alla miniera di Petralia-Salinella.
- NREL — Re-Designing the CSP Thermal Energy Storage: composizione e comportamento delle miscele NaNO₃/KNO₃ utilizzate per l’accumulo termico CSP.
- ENEA — esperienza CSP in Sicilia: progetto di Partanna e integrazione CSP/FV.
Disclaimer
Questo saggio ha finalità informativa, divulgativa e di ricerca concettuale. Non costituisce progetto ingegneristico, studio di fattibilità, valutazione ambientale, analisi economica, consulenza energetica o autorizzazione alla realizzazione di impianti.
L’esistenza di risorse saline in Sicilia non dimostra automaticamente la loro idoneità come fluido termico CSP. Tale possibilità richiederebbe specifiche analisi chimiche, termodinamiche, di corrosione, purezza, disponibilità, trasformazione industriale, sicurezza, costi e ciclo di vita.
Le fonti citate documentano fatti e tecnologie esistenti; le ipotesi relative alla possibile integrazione tra filiera siciliana del sale e accumulo CSP costituiscono invece una proposta di ricerca da verificare.
Salvatore Martino — PENSAI
Hyłf Göt!
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