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Riuscire ad accumulare l’energia solare utilizzando lo zolfo è l’obiettivo del progetto SULPHURREAL, finanziato con quasi 4 milioni di euro dall’Unione europea, nell’ambito del quale ENEA ha realizzato un prototipo sperimentale nei laboratori del Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili del Centro Ricerche Casaccia (Roma).

L’idea di base del progetto è di utilizzare l’energia prodotta dal solare a concentrazione per attivare ciclicamente una serie di reazioni chimiche basate su acido solforico e zolfo e/o materie prime a base di zolfo, che possono provenire anche da processi industriali su larga scala. 

“Il progetto nasce dall’esigenza di accumulare energia, termica o elettrica, attraverso i cosiddetti solar fuel, di cui un esempio è l’idrogeno. L’idrogeno offre molti vantaggi se utilizzato come vettore per la decarbonizzazione, ma presenta qualche criticità per il suo trasporto e stoccaggio”, spiega Salvatore Sau, ricercatore del Laboratorio energia e accumulo termico. “Lo zolfo, invece, è solido e non presenta difficoltà di trasporto e conservazione. Tuttavia, la sua combustione produce un gas tossico e inquinante, il biossido di zolfo”, aggiunge.

Nel prototipo realizzato (figura 1), l’acido solforico viene fatto evaporare per poi decomporlo in sequenza in anidride solforosa e ossigeno, grazie al calore di una fonte di irradiazione solare a concentrazione. L’anidride solforosa ricavata, che non è emessa nell’atmosfera, reagisce quindi con l’acqua per produrre acido solforico e zolfo elementare. Lo zolfo, a sua volta, immagazzina una parte significativa dell’energia solare utilizzata per decomporre l’acido solforico. Lo zolfo così ottenuto potrà essere bruciato successivamente per rilasciare l’energia solare immagazzinata.

“Il progetto Sulphurreal prevede la realizzazione di un bruciatore per contenere l’acido solforico e decomporlo in zolfo e ossigeno. ENEA sta studiando proprio questo elemento. La soluzione che presenta i vantaggi maggiori – prosegue – sembra sia l’uso di un elettrolizzatore all’interno del quale, con un voltaggio inferiore a 1 volt per produrre zolfo al catodo e una soluzione di acido solforico all’anodo, lo zolfo può essere separato per filtrazione”, conclude Sau.

A questo primo prototipo sperimentale seguirà la realizzazione di un impianto su scala di laboratorio, che permetterà di rendere l’intero processo sviluppato nell’ambito del progetto Sulphurreal un metodo per accumulo di energia termica da fonti rinnovabili discontinue.