Ricevitore solare lineare a cavità riflettente per applicazioni ad alta temperatura

L’ENEA ha brevettato un innovativo ricevitore per concentratori lineari, che consente di raggiungere temperature molto elevate, fino a 800 °C. Il raggiungimento di queste temperature permette di fornire calore a numerosi processi endotermici per lo stoccaggio dell'energia solare, quali i cicli termochimici per la produzione di idrogeno o i processi di reforming degli idrocarburi, processi questi che richiedono temperature operative nell'intervallo tra 600 e 800 °C attualmente al di fuori della portata dei comuni ricevitori lineari come i tubi a vuoto.

Il risultato è stato ottenuto con un ricevitore a cavità riflettente ellittica: il concentratore primario concentra i raggi solari in uno dei fuochi dell'ellisse e questi vengono poi riflessi nel secondo fuoco, dove si trova un tubo ricevitore. Il tubo è schermato dall'eccessiva emissione termica dalla cavità intorno, trovandosi vicino al fondo della cavità e quindi lontano dall'apertura verso l'esterno. La superficie esterna della cavità è coperta da uno strato di materiale isolante per ridurre ulteriormente le perdite termiche.

Il sistema non presenta giunzioni vetro-metallo, vuoto o superfici selettive delicate, fattori questi che limitano la temperatura d'esercizio nei tubi a vuoto usati generalmente come ricevitori. Il sistema oggetto dell'invenzione è volutamente mantenuto semplice e robusto, e le temperature ottenibili sono molto alte per effetto della schermatura fornita dalla cavità.

Il brevetto, che è stato depositato il 30 luglio 2013 n. RM2013A000444, è consultabile nella banca dati Brevetti ENEA ed è disponibile per il licensing.

Inventori: Roberto Grena, Michela Lanchi e Tommaso Crescenzi