L’energia solare termica rappresenta una fonte di calore alternativa per l’industria. È già stata utilizzata in vari settori con ottimi risultati. Vale quindi la pena conoscere le prospettive che offre. Di seguito si riportano alcune delle nuove applicazioni ed i loro vantaggi.

Applicazioni dell’energia solare termica nel settore industriale

Lo spettro di applicazioni dell’energia solare termica nell’industria è molto vario. Il suo punto di forza è la capacità di fornire calore che può essere utilizzato in tutti i tipi di processi a bassa e media temperatura. Si tratta di una risorsa utilizzata in una varietà di industrie, dove, tuttavia, fino ad ora l’utilizzo di combustibili fossili è stata la normalità.

I sistemi solari termici permettono di raggiungere un’ampia scala di temperature con una buona efficienza energetica. Il settore alimentare, tessile, cartario e chimico, sono buoni esempi di industrie a cui è possibile applicare tale tecnologia. Le loro linee di produzione coinvolgono processi termici in cui questa tecnologia può essere interessante: che si tratti dell’essiccazione di un materiale o di processi di sterilizzazione nell’industria alimentare, è necessario raggiungere una certa temperatura e mantenerla a un livello costante.

La chiave di questa energia risiede nel suo potenziale. Un’alta percentuale dei prodotti utilizzati nelle industrie sopra menzionate richiedono intervalli di temperatura inferiori a 100 °C. Tuttavia, concentrando la radiazione solare, si possono raggiungere temperature più alte, fino a 200 °C. Così, processi come l’asciugatura, il lavaggio, la sterilizzazione o la uperizzazione potrebbero trarre vantaggio da questa tecnologia

Alcuni esempi di applicazione

Molte organizzazioni industriali utilizzano già l’energia solare termica per gran parte dei loro processi, con risultati molto soddisfacenti. Si riportano di seguito alcune storie di successo.

Cantine

Alcune aziende impegnate nell’industria del vino hanno già adottato questa tecnologia. I tetti piani dei magazzini possono essere utilizzati per installare sistemi solari termici per coprire le esigenze aziendali come il riscaldamento e il raffreddamento dell’acqua per i processi di produzione del vino, dove è essenziale mantenere temperature adeguate per ottenere risultati ottimali

Inoltre, a seconda del mese dell’anno, le esigenze termiche possono variare. In alcuni periodi  può essere necessario raffreddare (tipicamente da maggio a settembre) o riscaldare (normalmente da ottobre a dicembre) i processi interessati, ad esempio la fermentazione e la stabilizzazione del vino.

La prima richiede una temperatura costante di 21 °C e la seconda di 15 °C. Nelle cantine, lo stesso magazzino può essere utilizzato per entrambi i processi, quindi la sfida è quella di creare un sistema che raggiunga un rendimento accettabile. Ci sono esempi concreti in cui un’area di 100 m2 con un impianto solare termico raggiunge una produzione annuale di 75 MWh, che può rappresentare una parte significativa dell’energia necessaria nei processi.

Zuccherifici

Ci sono anche esempi concreti negli zuccherifici. In questa industria, si realizzano due processi che necessitano di calore: l’ebollizione e la cristallizzazione. Una soluzione per questo processo è quella di disporre di tre caldaie alimentate da olio combustibile e/o gas naturale. Inoltre, una turbina a vapore può essere utilizzata per ottenere vapore a 125 °C ed alla pressione di 1 bar per la lavorazione dello zucchero.

Nelle applicazioni reali, il consumo di combustibili fossili può essere concentrato su un’unica fonte o diversificato facendo affidamento su più di una fonte (per esempio, gas naturale e olio combustibile). Con l’installazione della tecnologia solare termica, l’utilizzo di questi combustibili può essere ridotto. Con una superficie di 40×100 metri, è possibile produrre circa 1.200 MWh di calore, che può essere utilizzato a sua volta per la generazione di vapore necessario per i vari processi.

Quali sono i benefici di questa tecnologia?

I vantaggi economici sono i più interessanti. L’energia solare è disponibile in abbondanza e può essere sfruttata facilmente al giorno d’oggi. Questo permette un significativo risparmio di denaro poiché si evita di acquistare combustibili fossili in modo ricorrente. Poiché il sole splende per la maggior parte dell’anno, l’energia solare, in Italia, può essere sfruttata in maniera efficiente. Nel caso di eccedenze, queste possono essere stoccate facendo ricorso a composti salini, anche se questa tecnologia non è ancora molto consolidata e comporta installazioni più complesse.

D’altro canto, la manutenzione degli impianti solari termici è ridotta, il che riduce i costi strutturali e quindi il tempo di ritorno dell’investimento è ridotto.

Anche l’efficienza energetica risulta migliorata non essendo necessario il consumo di alcun tipo di combustibile. Sia per il riscaldamento dell’acqua che per altri scopi, questi sistemi raggiungono un uso estremamente efficiente dell’energia disponibile. Infatti, permettono di ridurre il consumo di elettricità fino al 50% rispetto all’utilizzo di uno scalda acqua elettrico – un incremento di efficienza che dovrebbe essere considerato.

Questa tecnologia permette, inoltre, di ridurre la dipendenza dalla rete elettrica. Una diffusione su larga scala ridurrebbe la necessita di energia elettrica rispetto all’utilizzo di scalda acqua elettrici, o l’uso di combustibili fossili se il calore è prodotto sfruttando queste fonti. In aggiunta, risultano ridotti i rischi associati alle fluttuazioni del prezzo dell’elettricità o dei combustibili.

È possibile avere una fornitura costante di energia termica, rendendo questa tecnologia adatta a processi, come la fermentazione, che richiedono temperature stabili. Inoltre, è una fonte sicura dipendendo soltanto dalle ore di sole, così, con una buona lungimiranza, l’impatto della manutenzione sui generatori risulta ridotto.

Oltre a questo, si ottiene un vantaggio sostanziale: l’energia utilizzata proviene da una fonte, il sole, che non si esaurirà nel prossimo futuro e la cui energia è gratuita. Deve solo essere catturata e trasformata per soddisfare le esigenze dell’industria. Le aziende con sistemi solari termici, riducendo i normali costi di produzione, potranno fare nuovi investimenti.

Ovviamente, anche le emissioni di anidride carbonica risultano ridotte. I vantaggi ambientali di questi sistemi sono ben noti e la riduzione delle emissioni di CO2 è uno di questi. È importante ridurne le emissioni per rallentare il riscaldamento globale e qualsiasi aiuto in tal senso è benvenuto.

La verità è che l’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili sta diventando sempre più diffuso. Non solo sono ecocompatibili, ma consentono anche notevoli risparmi sui costi. Inoltre, i processi diventano più efficienti dal punto di vista energetico utilizzando meno combustibile.

In breve, l’energia solare termica offre prospettive molto positive nel campo dell’industria, soprattutto quando si tratta di raggiungere temperature intorno ai 100 °C.

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