Enel, la frontiera della ricerca per generare l'energia del futuro
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RICERCA
Enel, la frontiera
della ricerca
per generare
l’energia del futuro
Centrale di Fusina, ciclo combinato dimostrativo (12 MWe)
alimentato con idrogeno, Fusina (VE)
Con tre centri dedicati, quattro stazioni sperimentali e due how tecnologico di Enel assegnando così alla struttura
Le foto dell’articolo sono state gentilmente fornite da Enel
laboratori chimici dislocati lungo tutta la penisola, Enel il compito di sviluppare e gestire le attività di ricerca e
rappresenta in Italia, e non solo, la punta avanzata della sperimentazione. Grazie all’unione del lavoro di ricercatori
ricerca nel campo della generazione di energia. Un ambito a ed ingegneri siamo in grado di gestire l’intero processo,
dir poco strategico in tempi di lotta all’effetto serra, sviluppo partendo dalla piccola scala, passando poi per la scala
sostenibile, risparmio ed efficienza energetica. pilota e la scala prototipale, sino all’applicazione in piena
Attualmente ‘inquadrata’ all’interno della nuova società del scala. In questo modo la nuova tecnologia viene sviluppata
gruppo denominata ‘Ingegneria e Innovazione’ (circa 1.000 interiorizzandola completamente e al tempo stesso il know
persone, di cui 200 ricercatori e 800 ingegneri) la Ricerca how acquisito all’interno della componente Ingegneria fa sì
Enel può vantare tradizioni storiche che risalgono ai tempi che un domani quando si andranno a realizzare gli impianti
della vecchia Edison e una vita piuttosto movimentata fatta in piena scala verranno fatti in modo corretto. E questi sono
di accorpamenti, scorpori e riaggregazioni, scandita dal ritmo certamente forti fattori di competitività”.
dalle grandi trasformazioni che hanno interessato il colosso
italiano dell’energia in particolare negli ultimi trent’anni. La convenienza del carbone e la lotta all’effetto serra
Dopo decenni di primato di Milano, oggi la ‘testa’, ovvero Prima di illustrare i progetti di ricerca sui quali sta lavorando
la Direzione della Ricerca Enel è a Pisa, dove storicamente Enel, un necessario inquadramento. “Secondo recenti studi
ha fatto base un gruppo di ricercatori. Nel suo ufficio, – riprende Sauro Pasini – sulla base dell’attuale domanda
Sauro Pasini, Responsabile Area Tecnica Ricerca, fa scorrere di energia la situazione delle risorse disponibili sul pianeta
al computer alcune slide che illustrano la struttura della è all’incirca la seguente: abbiamo olio per 45-50 anni, ed è
nuova società e i progetti sperimentali in corso di sviluppo. quindi consigliabile utilizzarlo esclusivamente per i trasporti,
“Ingegneria e Innovazione – dice Pasini – è un’importante 60– 70 anni di gas, altrettanti di uranio, però considerando le
operazione perché riunisce in un’unica società tutto il know tecnologie attuali e non quelle relative alle centrali di quarta
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generazione e 160-200 anni di carbone. Con questi dati ossigeno, cattura pre combustione. Per tutti e tre i progetti
tutti sono ormai convinti che, anche alla luce dell’aumento l’obiettivo finale è quello di fare l’impianto vero. Il più
della domanda di energia dovuta soprattutto alle esigenze prossimo al traguardo - continua Sauro Pasini - riguarda la
dei Paesi in via di sviluppo, il carbone sarà il combustibile prima tipologia di tecnologia, che si adatta più facilmente
di riferimento per gli impianti di generazione elettrica alle centrali esistenti. Entro quest’anno è prevista la
dei prossimi 15-20 anni. Ma la combustione del carbone realizzazione di un impianto pilota nella centrale di
produce alti valori di CO2 una delle sostanze principalmente Brindisi che, riproducendo in scala l’intero processo
responsabili dell’effetto serra, per cui se vogliamo avere la di cattura della CO2, ci consentirà di raccogliere i dati
speranza di mantenere i nostri consumi ed eventualmente necessari alla progettazione e realizzazione di un impianto
aumentarli nei Paesi in via di sviluppo, l’unica possibilità è reale che vorremmo aprire entro il 2015 a Porto Tolle.
quella di catturare la CO2 dagli impianti e di stoccarla sotto Naturalmente una volta catturata la CO2 c’è il problema
terra. Ed è proprio in questa direzione che si muove la nostra di stoccarla. Stiamo, quindi, facendo svolgere ricerche per
principale attività di ricerca”. capire dove in Italia sussistono le condizioni migliori per lo
stoccaggio e soprattutto abbiamo sottoscritto un accordo
La separazione e la cattura della CO2 con Eni che ha un progetto pilota per valutare la possibilità
“Fortunatamente - riprende il Responsabile Area Tecnica di stoccare la CO2 in uno dei suoi pozzi gas. Assieme,
Ricerca di Enel - in passato, anche in considerazione a Brindisi, studiamo le problematiche per trasportare
della normativa italiana che ha bloccato il nucleare, la CO2 in una pipeline e come avviare i procedimenti
ci siamo mossi per tempo avviando impianti a carbone legislativi necessari dal momento che per queste operazioni
che negli ultimi anni sono stati ammodernati con mancano ancora gran parte dei riferimenti normativi.
tecnologie dedicate all’abbattimento degli inquinanti È un progetto difficile e il cammino è lungo ma una volta
tradizionali e di quelli, diciamo, di seconda generazione realizzato, anche grazie ai finanziamenti della Comunità
e al miglioramento dell’efficienza, arrivando a risultati di europea che stiamo cercando di ottenere, sarà un impianto
eccellenza in particolare nella centrale di Torrevaldaliga chiave per questa tecnologia”.
Nord, uno degli impianti a carbone ambientalmente
più avanzati del mondo. Oggi stiamo testando prototipi La combustione di idrogeno in turbogas
e impianti sperimentali su tutte e tre le tecnologie e Sempre nell’ambito della ricerca per la cattura e separazione
procedimenti che consentono la separazione e la cattura della CO2, una linea di sperimentazione riguarda anche
della CO2: cattura post combustione, combustione in l’idrogeno, come spiega Pasini. “È quella che prima abbiamo
FUSINA Stazione sperimentale
FIRENZE Hydrogen Park: Pilota e Dimostrativi in
funzione o in sviluppo
Dimostrativo: • Idrogeno
PISA
• Diamante Dimostrativo:
Area Sperimentale:
• Turbogas ad idrogeno PORTO TOLLE
• Laboratorio Chimico
• Diagnostica Turbogas Dimostrativo:
Dimostrativo: • Cattura Post-combustione
(progettazione)
• Fattoria dell’energia
BRINDISI
LIVORNO Area Sperimentale:
Area Sperimentale: • Analisi e trattamento reflui
• Combustione • Analisi sorgenti di emissione
• Trattamento fumi Progetti pilota:
Nuova infrastruttura sperimentale • Cattura post-combustione
Geotermia innovativa: • Combustione in ossigeno
Test impianto binario pilota da 500 kW CAPRAIA
Dimostrativo:
CATANIA
SESTA • Progetto Isole Verdi
Nuova infrastruttura sperimentale
Area Sperimentale: PRIOLO GARGALLO Laboratorio Avanzato per il Solare:
• Test Turbogas Dimostrativo: ristrutturazione laboratori, simulatore
solare e campo prove prototipi.
• Archimede
La ricerca Enel in Italia: aree sperimentali, pilota e dimostrative
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definito la terza soluzione e prevede la gassificazione del al proposito più che all’eolico pensiamo al solare. Com'è
carbone, la pulizia dei fumi e la trasformazione di tutti i noto ci sono due modi di fare energia elettrica dal solare: il
gas che si formano in CO2 e idrogeno. In questo modo la primo è il solare -termodinamico riguardo al quale abbiamo
CO2 viene catturata e trasportata altrove, mentre l'impianto in corso il progetto Archimede che stiamo sviluppando in
brucia idrogeno. Le tecnologie per la prima parte del Sicilia insieme ad ENEA. Il secondo, e più interessante, è il
processo sono già commerciabili da tempo, anche se nessuno fotovoltaico, ovvero l’utilizzo di materiali che raccolgono
aveva ancora pensato di bruciare idrogeno. Ciò che manca energia solare e la trasformano direttamente in energia
è un bruciatore da utilizzarsi in turbina a gas che consenta elettrica. Sinora i materiali principali utilizzati per
la combustione dell’idrogeno a bassissima emissione di realizzare le celle fotovoltaiche sono stati quelli in silicio
ossido di azoto. Operazione molto difficile. Ed è proprio cristallino che, però, hanno efficienza non molto elevata
su questo che ci siamo concentrati avviando un partnership e necessitano di grandi superfici. Adesso la tecnologia si
con General Electric con l’obiettivo di realizzare a Fusina, sta muovendo verso il film sottile (uno strato finissimo
nell’arco di due-tre anni, un impianto di ciclo combinato di silicio depositato su un substrato di basso costo, ndr)
che una volta funzionante sarà unico al mondo”. che consente di coprire superfici molto estese a parità di
Rendering centrale a carbone di Brindisi Sud, impianto pilota di cattura Centrale a carbone di Brindisi Sud, impianto pilota (50 MWt) per la
della CO2, Tuturano (BR) combustione in pressione del carbone con ossigeno, Tuturano (BR)
Le energie rinnovabili: eolico, solare e fotovoltaico materia prima. Oppure verso celle a multigiunzione che
Su questo tema molto dibattuto negli ultimi anni, Pasini hanno prezzi bassi e rendimenti elevati dal momento che
esordisce con un premessa che sembra voler ristabilire catturano anche la fetta di energia solare dell’infrarosso e
delle proporzioni: “Non c’è dubbio che le rinnovabili quindi a parità di metro quadro consentono di utilizzare
avranno un grandissimo sviluppo in Europa perché stanno molta più energia solare. Un’ulteriore strada è quella
aumentando con tassi di crescita annuale del 40%, ma i relativa all’utilizzo di lenti per concentrare tutta l’energia
numeri sono così piccoli che ci vorranno almeno 10 anni su una piccola superficie di silicio ottenendo anche in
perché la loro quota consenta di ridurre sensibilmente la questo caso un risparmio di materiale. Noi - continua
generazione da altri combustibili più inquinanti. Quindi Pasini - stiamo lavorando su tutte queste tecnologie
se guardiamo strettamente all’oggi - continua Sauro Pasini presso il centro di ricerca di Catania, destinato a diventare
- occorre dire chiaramente che le rinnovabili ancora non sempre di più il nostro riferimento nel campo dello
hanno un costo di generazione comparabile con quelle sviluppo dell’energia solare anche per sperimentare tutto
tradizionali tanto è che devono essere sostenute con quello che di nuovo verrà progettato nel fotovoltaico in
sovvenzioni. Ciò non toglie che si tratta, comunque, di integrazione con l’architettura. Pensiamo, infatti, che in
un ambito sul quale scommettere in termini di ricerca e Italia non avremo della grossa generazione fotovoltaica
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di potenza perché mancano spazi adeguati nelle nostre cui non deve dare energia ma ritirarla. Il problema non
città che, caratterizzate da criteri architettonici ed estetici è semplice anche in quanto non esiste ancora hardware
specifici, non consentono di collocare oggetti di grandi che permetta una gestione di questo tipo. Ci stiamo
dimensioni. Si dovrà quindi necessariamente puntare su lavorando perché sicuramente negli ambiti urbani o nei
soluzioni integrate negli edifici. E già ora diverse imprese piccoli ambiti industriali andiamo verso una direzione di
stanno cominciando a sviluppare dei materiali di finitura questo tipo. Stiamo cercando di capire quale tecnologia
degli edifici che possono essere utilizzati come materiali dobbiamo installare nelle nostre cabine primarie e nei
fotovoltaici. Hanno ancora delle efficienze basse, non si sa sistemi di generazione per rendere possibile a chiunque
quanto durano. Ma quella è la strada. Stiamo lavorando abbia i requisiti di collegarsi e, a chi ne abbia la possibilità,
con diversi partner per fare tegole, vetri e materiali di di generare, garantendo allo stesso tempo la qualità
copertura fotovoltaici. Sistemi che un domani daranno, dell’energia che produciamo. Ed in scala minore stiamo
su un edificio di certe dimensioni, una potenza di una facendo un analogo ragionamento per la casa dove, se si
decina di kw. L’autosufficienza? Sì, quando c’è il sole. inizia a montare un sistema di generazione fotovoltaico,
Anche se per una completa autonomia sarà necessario poi un sistema di accumulo, poi, un domani, quanto
Centrale a carbone di Porto Tolle, impianto dimostrativo per la cattura
post-combustione della CO2, Porto Tolle, (RO)
prevedere l’accoppiamento con un sistema di accumulo serve per l’auto elettrica, si avrà indubbiamente anche la
che garantisca stabilità. Però è indubbio che il fotovoltaico necessità di gestire sia la generazione sia il consumo in
giocherà un ruolo importante per quanto riguarda la maniera intelligente. E anche qui c’è da lavorare sia a livello
generazione distribuita”. hardware, sia a livello software. Esistono i prototipi di
tutte queste tecnologie, ma metterli assieme, farli lavorare
Generazione distribuita e reti intelligenti in maniera sinergica non è una cosa semplice. Abbiamo
Prospettive interessanti, dunque, ma anche problemi in campo un grosso progetto che consentirà, in primo
che necessitano di soluzioni avanzate. “Mentre con luogo, alle persone di usare nella maniera più intelligente
le centrali nucleari o a carbone si ha un sistema di l’energia che hanno, dandogli informazioni su come la
generazione centralizzata e la corrente va da dove viene stanno utilizzando, bene o male. Consentendogli, poi,
generata al punto di utilizzo in maniera univoca - spiega, nell’immediato futuro, di gestire in maniera intelligente
infatti, Sauro Pasini - con questi nuovi sistemi si dovrà anche l’energia che generano a casa. Esistono già diversi
gestire una numerosità alta di generazione distribuita casi in cui la generazione è equivalente ai consumi. E una
sulla rete. Sarà necessario, quindi, avere una rete che generazione gestita in maniera intelligente può dare, in
funzioni diversamente e preveda, per esempio, casi in prospettiva, risparmi energetici molto importanti”.
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Centrale Archimede, impianto solare termodinamico a concentrazione,
tecnologia ad alta temperatura sviluppata da Enea (sali fusi, 550°C),
Priolo Gargallo (SR)
Enel, profilo e attività
Entrata alla Borsa di Milano nel 1999, Enel è la più grande rinnovabili e nella ricerca e lo sviluppo di nuove tecnologie
azienda elettrica d’Italia e la seconda utility quotata d’Europa amiche dell’ambiente con molti progetti in Italia e all’estero.
per capacità installata. Operatore integrato, attivo nella Il 17 settembre 2008, Enel ha costituito Enel Green Power,
produzione, distribuzione e vendita di elettricità e gas, a seguito la società del Gruppo dedicata allo sviluppo e alla gestione
dell’acquisizione della compagnia elettrica spagnola Endesa, è della produzione elettrica da fonti rinnovabili nel mondo,
ora presente in 22 paesi, con una potenza di circa 83.300 MW società che opera attraverso circa 4.500 MW di impianti idrici,
e serve circa 49 milioni di clienti nell’elettricità e nel gas. eolici, geotermici, fotovoltaici e a biomasse in Europa e nelle
Lavorano in Enel circa 76.000 persone che gestiscono un parco Americhe.
centrali molto diversificato tra idroelettrico, termoelettrico, Enel è presente in Brasile, Bulgaria, Canada, Cile, Costarica, El
nucleare, geotermico, eolico e fotovoltaico. Salvador, Francia, Grecia, Guatemala, Italia, Messico, Panama,
Dopo aver completato la fase di crescita internazionale, Enel Romania, Russia, Slovacchia, Spagna e negli Stati Uniti. Con
è ora impegnata attivamente nel consolidamento delle attività Endesa, la presenza di Enel si estende anche in Argentina,
acquisite e nell’ulteriore integrazione del suo business. Colombia, Marocco, Perù e Portogallo.
Con più di 30.000 MW di impianti che utilizzano fonti Attualmente il Ministero dell’Economia detiene direttamente
rinnovabili (idrico, geotermico, eolico, solare e biomasse) in il 21,1% del capitale sociale e indirettamente un ulteriore
Europa e nelle Americhe, Enel è uno dei leader mondiali del 10,1% attraverso la Cassa Depositi e Prestiti. Il capitale
settore. Inoltre, Enel è fortemente impegnata nella crescita delle flottante è pari a circa il 68,8%.
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