Energia solare e raffinerie: un nuovo studio ENEA per ridurre le emissioni di CO2 e il consumo di metano

Fonte dell'immagine: ENEA

Integrare un impianto solare a concentrazione in una raffineria di petrolio potrebbe portare a una significativa riduzione delle emissioni di anidride carbonica, stimata in oltre il 10% (circa 54mila tonnellate all’anno), e a un calo del consumo di metano, pari a circa 20mila tonnellate annue.

Questi dati emergono da una ricerca condotta dall’ENEA in collaborazione con l’Università degli Studi di Palermo, nell’ambito di un progetto promosso dal Ministero dell’Università e della Ricerca e pubblicato sulla rivista scientifica Energy. 

Tecnologie solari avanzate per la decarbonizzazione della distillazione del greggio

Lo studio analizza come il calore generato da tecnologie solari avanzate possa essere sfruttato per alimentare i processi industriali, in particolare quello energivoro della distillazione del greggio.

Secondo Alessandro Galia, Professore dell’Università di Palermo, il processo di distillazione del greggio rappresenta una delle attività industriali più dispendiose in termini di energia, richiedendo circa il 30-40% del fabbisogno energetico complessivo di una raffineria. “Il nostro studio dimostra che il calore generato da un impianto solare a concentrazione può essere efficacemente integrato nei processi di distillazione”, spiega Galia. “Ciò consentirebbe non solo di decarbonizzare in modo significativo l’attività della raffineria, ma anche di ridurre l’impiego di metano, specialmente per gli impianti collocati in aree con elevata irradiazione solare”.

Tuttavia, il docente sottolinea che la sfida principale consiste nel superare l’intermittenza della radiazione solare, sviluppando strategie per garantire la continuità operativa dei processi industriali.

Un impianto innovativo per un futuro sostenibile

Lo studio descrive nel dettaglio il funzionamento dell’impianto solare ipotizzato, basato sull’uso di collettori lineari lunghi 100 metri ciascuno e larghi 5,8 metri, dotati di un tubo ricevitore in cui scorre una miscela di Sali fusi. 

Questo fluido termico, noto anche come “sale solare”, consente sia di trasferire il calore prodotto dal sole sia di accumularlo per un uso successivo. Il sistema è progettato per essere altamente flessibile, permettendo di adattare la potenza generata in base alle esigenze energetiche del processo.

La dimensione massima dell’impianto, che prevede circa 330mila metri quadrati di superficie di collettori, è stata calcolata per fornire calore solare anche durante la notte, grazie al sistema di accumulo termico. L’analisi tecnico-economica condotta su una raffineria italiana ha stimato un tasso di ritorno dell’investimento pari al 16,2%, evidenziando la fattibilità economica di questa soluzione.

Un ulteriore approfondimento ha valutato l’impatto ambientale e operativo dell’impianto in due diverse località: una raffineria situata in Sicilia e una negli Emirati Arabi Uniti. Nonostante un’irradiazione giornaliera simile, la maggiore uniformità della radiazione solare negli Emirati Arabi consente un abbattimento delle emissioni di CO2 fino al 17%, superiore a quello ottenuto in Sicilia. 

Questa differenza, pur minima, dimostra come la localizzazione geografica e la distribuzione dell’irradiazione solare influenzino l’efficacia delle tecnologie solari integrate nei processi industriali.