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Metallo fuso a 2000°C: la prossima frontiera dell'energia

Metallo fuso a 2000°C: la prossima frontiera dell'energia
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È possibile immagazzinare e trasportare energia ad alte temperature, fino a 2 mila gradi centigradi? Quali sono le sfide e i vantaggi di questa tecnologia? Sono le scottanti domande cui un team di scienziati sta cercando di rispondere in un laboratorio metallurgico in Norvegia.

​È necessario prepararsi con cura, prima di far fondere metalli a 1.700 gradi centigradi. È necessario per gli scienziati che, nell'ambito di un progetto europeo, stanno studiando se e come sia possibile produrre energia elettrica dall'energia termica, a temperature estreme.

L'esperimento a cui assistiamo prevede la fusione di ferro puro e di una miscela di silicio puro e di un materiale chiamato boro. Spiega perché Merete Tangstad, scienziata dei materiali dell'Università norvegese di scienza e tecnologia: "Abbiamo cominciato con i materiali che presentano la maggiore differenza di energia fra lo stato liquido e quello solido. È l'effetto principale che stiamo cercando. La ragione per cui è così importante è che così possiamo immagazzinare molta energia in volumi molto piccoli".

A temperature così elevate il processo di trasporto dell'energia non è più conduzione o convezione, ma radiazione. Ma il processo deve essere il più possibile efficiente, affidabile, stabile e sicuro, quindi è necessario monitorarlo costantemente, perché, fa presente Natalia Sobczak del Foundry Research Institute di Cracovia, "A queste temperature tutto reagisce con tutto. E ciascuna di queste reazioni può provocare enormi cambiamenti nelle proprietà dei contenitori, anche incrinarli. Stiamo cercando le condizioni ideali per garantire reazioni chimiche controllate".

A Madrid vengono effettuate ulteriori ricerche per poter fabbricare i primi sistemi completi. I ricercatori sperano di poter presto realizzare una centrale termica a basso costo in cui l'energia proveniente da fonti sostenibili possa essere immagazzinata in batterie a calore latente, in grado poi di alimentare i dispositivi elettrici dei consumatori. "Possiamo immagazzinare intorno agli 1-2 kilowattora per litro - spiega l'ingegnere Alejandro Datas, coordinatore scientifico del progetto Amadeus -. Equivale a circa 10 volte quel che può immagazzinare una batteria elettrochimica convenzionale. Tutta l'energia prodotta nel processo di fusione del materiale, per esempio, è energia che non si perde, è energia che viene immagazzinata sotto forma di calore".

I ricercatori quindi vogliono massimizzare il più possibile la conversione del calore immagazzinato in energia elettrica. A questo scopo, devono prendersi cura dei loro elettroni, dice l'ingegnere Daniele Maria Trucchi: "Un materiale, quando arriva ad alta temperatura, emette elettroni. Il nostro obiettivo è di fargli emettere elettroni efficientemente a una temperatura non troppo elevata. In questo modo noi cerchiamo di massimizzare la conversione di energia termica in energia elettrica. L'elettrone è il portatore di energia elettrica".

Un primo prototipo è già pronto. Contiene un numero limitato di materiali, quindi richiede meno interventi d'installazione e minori costi di manutenzione. Se i test risulteranno positivi, secondo Datas potrebbe avere buone chance di commercializzazione: "Fabbricando sistemi di piccole dimensioni abbiamo il vantaggio di poter vendere molte unità, di poter aumentare la produzione. E questo fa sì che, in un futuro prossimo, diciamo nel giro di cinque anni, più o meno, potremo introdurre questa

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