Validazione sperimentale dei modelli cinetici descrittivi dei sistemi termochimici selezionati e progettazione di massima dell’unità di stoccaggio per integrazione con utenze reali; densità di accumulo effettiva e stima preliminare dei costi

In questo report, la modellizzazione, precedentemente incentrata prevalentemente sulla fase di carbonatazione (fase di scarica), che costituisce lo step più lento del processo, è stata estesa alla fase di calcinazione (fase di carica), analizzando l’effetto delle principali variabili operative sulle performance di un’unità di accumulo di laboratorio, funzionante in condizioni adiabatiche. Il modello è stato quindi adattato per simulare il funzionamento del reattore in condizioni di temperatura controllata e i risultati della modellazione sono stati confrontati con i primi risultati di una sperimentazione condotta da ENEA su un’unità di laboratorio, pervenendo a una prima validazione del modello stesso. Nella seconda parte, la modellizzazione sia della fase di carica che della fase di scarica è stata applicata alla descrizione di un’unità su scala reale, dimensionata in modo da avere una capacità di accumulo dell’ordine di grandezza di 20-25 GJ. La modellazione di questo reattore ha permesso di valutare diversi parametri (densità di accumulo effettiva, efficienza nella fase di carica e di scarica, potenza ottenuta in fase di scarica) indicativi delle performance intrinseca dell’unità di accumulo e pervenire a una stima di massima dei costi capitale dell’unità di accumulo basato sulla coppia reattiva CaO/CaCO3 supportata su mayenite. A conclusione del lavoro è stato, inoltre, analizzato un processo in cui l’unità di accumulo è inserita in un sistema CSP-Power block, valutando l’effettiva possibilità di modulare la produzione di energia meccanica aumentando il fattore di utilizzazione dell’energia solare.