L’attuale necessità di ridurre le emissioni inquinanti e mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici rende necessario percorrere strade innovative nell’ambito della produzione elettrica. Paradossalmente, nell’industria, notevoli quantità di calore vengono disperse nell’ambiente da processi energivori come quelli nel settore del vetro, cemento, metalli, carta e alimentare. Questa risorsa trascurata potrebbe invece rappresentare un contributo significativo alla decarbonizzazione, con un potenziale stimato pari al 5% del fabbisogno elettrico totale dell’Unione Europea. Ciò equivale al consumo elettrico di 20.000.000 famiglie o alla produzione di 19 centrali di grande potenza. 

Lo sfruttamento di questa possibile fonte di energia è l’obiettivo del progetto POWHER, coordinato dal Prof. Andrea Spinelli e da Alessandro Romei del Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano e finanziato dall’Unione europea (Next Generation Europe) nell’ambito dei Progetti di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale (PRIN – MUR). 

Valorizzare il calore di scarto dell’industria è cruciale per un futuro energetico sostenibile. POWHER mira a trasformare questo potenziale in realtà con soluzioni innovative 

afferma Spinelli. 

L’approccio utilizzato dal progetto POWHER si basa sui cicli Rankine a fluido organico (ORC), tecnologia simile ai tradizionali cicli a vapore, che sfrutta la vaporizzazione di un fluido organico anziché dell’acqua. Questa scelta consente la realizzazione di impianti più semplici ed economici e con buoni rendimenti di conversione. 

Il focus dei ricercatori del Politecnico di Milano e dell’Università degli Studi di Bologna è l’implementazione dei Partial Evaporation Organic Rankine Cycles (PE-ORC), una versione innovativa degli ORC. Questa soluzione, attraverso una non completa evaporazione del fluido organico, potrebbe incrementare l’efficienza fino al 30%. Gli studi, sia teorici che sperimentali, si concentreranno sul superamento delle sfide che finora hanno ostacolato l’adozione di questa tecnologia: lo sviluppo di turbine efficienti per fluidi bifase (liquido-vapore) e l’ottimizzazione delle strategie di controllo degli impianti. 

Le attività sperimentali avranno luogo presso il Test Rig for Organic VApors (TROVA) del Politecnico di Milano, uno dei pochi apparati sperimentali al mondo adatti allo studio del moto dei fluidi organici ad alta velocità e temperatura. 

Il progetto POWHER si prospetta dunque come un importante passo verso un futuro energetico sostenibile, utilizzando in modo innovativo una risorsa spesso trascurata e aprendo la strada a soluzioni efficienti per la produzione elettrica.