Da un gruppo di ingegneri della Lehigh University un sistema di accumulo di energia termica che combina la tecnologia di trasferimento del calore latente con quella del calore sensibile
La Lehigh Thermal Battery è pronta per il mercato
(Rinnovabili.it) – Arriva dalla Pennsylvania e più precisamente dall’Università di Lehigh, la nuova batteria termica modulare, economica ed efficiente per la decarbonizzazione del sistema energetico. Il progetto è una collaborazione tra il Centro di ricerca energetica e il Centro di ricerca ingegneristica ATLSS dell’ateneo assieme agli esperti dell’Advanced Cooling Technologies, e unisce due tecnologie differenti oggi impiegate nell’accumulo termico: quelle focalizzate sul trasferimento di calore latente e quelle basate sul trasferimento di calore sensibile.
L’approccio del calore latente sfrutta la quantità di energia termica scambiata durante un passaggio di stato di un materiale, ad esempio da solido a liquido o da liquido a gas. Con calore sensibile ci si riferisce invece all’energia termica che viene scambiata tra due corpi producendo tra essi una differenza di temperatura ma senza causare transizioni di fase.
Ognuno di questo approcci ha vantaggi e svantaggi: il primo sfrutta i cosiddetti “materiali a cambiamento di fase” e consente di immagazzinare e trasferire grandi quantità di calore regalando pertanto sistemi ad elevata densità energetica. Il secondo invece è più economico; possono essere usati materiali solidi come il cemento o le ceramiche colabili che hanno un prezzo basso e buone conducibilità termiche, o più semplicemente acqua o aria.
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La nuova batteria termica modulare “made in USA”
Gli scienziati della Lehigh hanno sviluppato una nuova batteria termica – la Lehigh Thermal Battery – che combina il meglio di entrambe le tecniche. La tecnologia impiega materiali cementizi ingegnerizzati e termosifoni in una combinazione ad alta efficienza.
“La tecnologia della Lehigh Thermal Battery è innovativa perché modulare, progettata per flussi di ingresso/uscita dell’energia indipendenti durante la carica/scarica e realizzabile con l’aiuto dei termosifoni”, afferma il ricercatore principale del progetto, Sudhakar Neti. Inoltre il processo di cambiamento di fase del fluido che scorre all’interno dei tubi del termosifone consente al calore di entrare e uscire rapidamente dal blocco di cemento.
Il prototipo da 150 kWh costruito presso l’Energy Research Center è stato testato utilizzando aria compressa a 480 °C. I tassi di potenza media raggiunti durante la carica e la scarica sono stati rispettivamente di 16,4 kWt e 19,8 kWt. La nuova batteria termica modulare è in grado di funzionare con calore o elettricità come input di ricarica e secondo il team oggi è già pronta per il mercato.
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