"Astana Italy", online il magazine ENEA dedicato all'EXPO 2017

“ASTANA ITALY” è titolo del numero che la rivista “Energia ambiente e innovazione” dell’ENEA dedica all’esposizione internazionale sull’energia del futuro in corso ad Astana in Kazakistan (10 giugno - 10 settembre). La pubblicazione raccoglie un’ampia e approfondita panoramica delle soluzioni tecnologiche più avanzate e promettenti nel settore energetico presentate dall’Italia all’EXPO 2017. Gli approfondimenti tecnici riguardano: smart grid e super grid, fotovoltaico innovativo, energia dal moto ondoso, energia geotermica, solare termodinamico, fusione nucleare, bioenergie (energia da batteri, rifiuti e alghe), bioraffineria e chimica verde, trasformazione dell’anidride carbonica in energia pulita, efficienza energetica nei settori dell’agricoltura, agroalimentare e residenziale, elettronica organica per sorgenti di luce Oled e nanomateriali per dispositivi elettronici, batterie innovative, mobilità elettrica e soluzioni per la trasformazione degli agglomerati urbani in smart city.

Con la scelta del tema “Future Energy”, l’EXPO pone all’attenzione mondiale la questione energetica per l’immediato futuro per rispondere sia a una domanda in continua crescita che all’esigenza di una produzione di energia sostenibile ed efficiente, perseguibile grazie ai progressi della ricerca, alle tecnologie innovative, alle politiche per ridurre le emissioni di CO₂, per aumentare l’efficienza energetica e favorire lo sviluppo delle fonti rinnovabili. Il tema, che si pone in continuità con il dibattito mondiale dell’Accordo di Parigi sul clima e dell’Agenda 2030 di Sviluppo Sostenibile adottati dalle Nazioni Unite, coincide con la “mission” dell’ENEA per uno sviluppo economico sostenibile con sistemi e tecnologie per la produzione di energia pulita, sicura ed efficiente.

La rivista raccoglie gli interventi dei diversi partecipanti all’EXPO, dei rappresentanti di istituzioni, enti di ricerca e imprese e delle associazioni di categoria coinvolte.

Michele Marrocco e Ilaria Bertini dell’ENEA firmano l’editoriale, che sottolinea l’importanza e la complessità delle scelte in campo energetico ed in particolare sulle nuove tecnologie da adottare che coinvolgono ricercatori, scienziati e decisori politici, e da cui dipendono una disponibilità energetica ampia e diversificata, in modo da garantire la competitività, ridurre al minimo i rischi per l’uomo e per l’ambiente e massimizzare i vantaggi per una migliore qualità della vita nel futuro prossimo.

L’intervista dell’Ambasciatore italiano ad Astana Stefano Ravagnan, curata da Gaetano Borrelli, Direttore responsabile del magazine ENEA, fa il punto sulle opportunità di mercato che il Kazakistan e tutta la regione centro-asiatica possono offrire al sistema imprenditoriale italiano, grazie ad una più sentita attenzione per la produzione di energia sostenibile e all'interesse per l’acquisizione di tecnologie green, anche se si tratta di Paesi produttori di petrolio e carbone.

Seguono gli interventi istituzionali del viceministro del Ministero dello Sviluppo Economico Teresa Bellanova, su  “Innovazione come risorsa sostenibile" - Innovazione, efficienza energetica, fonti sostenibili: queste sono le sfide principali dei prossimi anni per il nostro Paese; del Direttore di Aaster Aldo Bonomi e del Direttore del Comitato delle Regioni Italiane Giulia Pavese su “Le Regioni italiane a Astana” – Il ruolo guida intrapreso dalle Regioni italiane nella fase attuale di transizione verso nuove modalità di produzione e consumo sostenibile dell’energia nell’ambito delle politiche nazionali ed europee; del Capo del Comitato Ricerca Energetica e Tecnologia dell’IEA Alicia Mignone su “Il ruolo delle donne nella transizione all’energia pulita”.

Gli approfondimenti tecnici degli esperti delineano un percorso tecnologico per la transizione verso un’economia low-carbon e un sistema di approvvigionamento energetico sostenibile, sicuro e competitivo, fornendo le specificità e le prospettive connesse alle singole soluzioni innovative. Infine, Federesco presenta il suo progetto per promuovere l’efficienza energetica in tutti i settori come volano per lo sviluppo economico e sociale.

Il magazine è online sul sito dell’ENEA: http://eai.enea.it/

L’ENEA inoltre ha dedicato all’EXPO un portale web http://www.enea.it/it/eneaxexpo e un video https://www.youtube.com/watch?v=BW5lBazSOqw che ripercorre i progressi compiuti in ricerca e innovazione negli ultimi anni in molteplici ambiti energetici.

La presenza dell’Italia all’EXPO è stata coordinata dal Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale, dal Ministero dello Sviluppo Economico e dall’ICE - Agenzia per la promozione all'estero e l'internazionalizzazione delle imprese italiane in qualità di ente gestore. Sono presenti importanti imprese del settore dell’energia italiano, tra cui ENI, ENEL, IVECO, enti di ricerca e istituzioni, come l’ENEA e il GSE, insieme al Ministero dell’Ambiente, le  associazioni imprenditoriali e di categoria, come OICE, Federesco, Assolombarda e 15 Regioni italiane, coordinate dalla Conferenza delle Regioni e dal Consorzio Aaster. L’ENEA, insieme all’ENEL, fa parte anche del comitato tecnico-scientifico per Astana 2017.

L’ENEA, che ha una lunga storia di eccellenza nella ricerca e lo sviluppo di tecnologie nel settore dell’energia, che parte dagli anni ’50 e che si è progressivamente arricchita di competenze e conoscenze in svariati campi, quali le energie rinnovabili, la fusione, l’efficienza energetica e la sostenibilità ambientale, con la partecipazione all’EXPO intende valorizzare e far conoscere a livello internazionale i risultati raggiunti per accrescere le opportunità di investimenti esteri ed acquisire nuovi interlocutori per commesse e collaborazioni internazionali.

Tra gli approfondimenti tecnici dell’ENEA pubblicati su “Astana Italy”:

Energia dal sole

Le tecnologie più innovative per il solare termodinamico riguardano lo sviluppo di nuovi componenti e nuovi brevetti in grado di migliorare le prestazioni e garantire maggiore stabilità agli impianti; sistemi di accumulo ancora più avanzati per immagazzinare l’energia e renderla disponibile quando serve per produrre energia elettrica, raffrescare o riscaldare edifici o dissalare l’acqua; un innovativo specchio parabolico solare di grandi dimensioni a forma di disco, dotato di una microturbina ad aria, in grado di alimentare un condominio di cinque appartamenti con i suoi 15 kW.

Nuove soluzioni tecnologiche per il fotovoltaico innovativo basate su moduli ad alta efficienza (30%), dimensioni ridotte e materiali non tossici, di facile reperibilità e a bassi costi come rame, zinco e stagno e altri materiali ibridi organici-inorganici. L’ENEA sta realizzando anche sistemi di accumulo innovativi incorporati nel pannello, così da permettere alle abitazioni di usufruire dell’energia senza interruzioni.

Energia da fusione

Il DTT, Divertor Tokamak Test facility, un’infrastruttura strategica di ricerca per la fusione nucleare, è il progetto di punta dell’ENEA. Si tratta di un grande laboratorio che permetterà di ottenere le risultanze scientifiche, tecniche e tecnologiche fondamentali per risolvere le maggiori criticità del processo di fusione, lo smaltimento dell’energia nei reattori a fusione, la gestione dei grandi flussi di potenza prodotti dal plasma combustibile e i materiali da usare come contenitore. Per questo motivo DTT è considerato l’anello di collegamento tra i grandi progetti di fusione nucleare ITER e DEMO. In Italia il programma nazionale di ricerca sulla fusione è coordinato da ENEA, che ha realizzato prototipi di reattori a fusione nucleare, come il Frascati Tokamak Upgrade (FTU) e altri impianti di ricerca tra i più avanzati al mondo, facendo anche da traino all’industria nazionale high-tech, oggi fortemente impegnata nella realizzazione di ITER.

Energia dal mare

Il PEWEC (Pendulum Wave Energy Converter) è un sistema galleggiante in grado di sfruttare il moto ondoso per la produzione di energia elettrica. Sviluppato in collaborazione con il Politecnico di Torino, nell’ambito dell’Accordo di programma tra MiSE ed ENEA sulla Ricerca di Sistema Elettrico, è l’ideale per acque con onde di piccola altezza e alta frequenza ed è ora allo studio un dispositivo con una potenza nominale di 400 kW.

Ma ENEA sta studiando anche un altro modo per ottenere energia dal mare: sfruttando le alghe con la cosiddetta “chimica verde”, ovvero la produzione di biocarburanti e prodotti di interesse industriale da colture di microalghe in vasche aperte o appositi bioreattori.

Energia da batteri e rifiuti

La produzione di energia da biomasse e dagli scarti delle attività antropiche e animali si avvale di nuove tecnologie sviluppate all’ENEA nel suo parco tecnologico del Centro Ricerche di Trisaia (Basilicata), dove sono allo studio bioraffinerie innovative per trasformare le biomasse in una vasta gamma di prodotti come mangimi, materiali, prodotti chimici verdi - ed energia ovvero carburanti, energia elettrica e calore; oltre a questi si aggiungono anche altri prodotti energetici secondari, come idrogeno e metanolo, ottenuti dalla trasformazione del gas di sintesi. Sono allo studio nel Centro Ricerche della Casaccia (Roma) anche tecniche molecolari innovative per ottenere il biogas da batteri.

Elettronica organica

Tecnologie che utilizzano materiali organici, come quelli a base di carbonio, per fabbricare dispositivi elettronici ultrasottili, leggeri e flessibili, quali sorgenti di luce tipo OLED, celle fotovoltaiche, batterie stampabili, sensori, etichette RFID anche sensibili, display flessibili e ripiegabili da tenere in tasca che possono essere stampati come fossero giornali, su carta, tessuto, plastica e qualsiasi altro tipo di supporto flessibile.

Nei laboratori dell’ENEA si studiano le nuove prospettive dell’elettronica organica, come migliorare le prestazioni ed il tempo di vita dei dispositivi, ma anche tecnologie innovative di fabbricazione come tecniche di stampa su rulli di plastica ad elevata resa, basso costo, basso impatto ambientale e a temperature compatibili anche con la plastica.

HiZev, la supercar elettrica

È una supercar sportiva dal design moderno, in grado di coniugare alte prestazioni e sostenibilità ambientale grazie al suo motore elettrico. HiZev è stata realizzata da un consorzio di piccole e medie imprese che vede Picchio SpA come capofila, mentre ENEA ha progettato le batterie costituite da celle litio-ioni ad alta potenza, con un’autonomia stimata di 180 chilometri. Il sistema di accumulo nasce nel Laboratorio Sistemi e Tecnologie per la Mobilità e l’Accumulo del Centro Ricerche ENEA Casaccia, dove viene anche testato nelle condizioni estreme previste per le gare. I risultati vengono validati nel vicino Laboratorio Prove Batterie, si tratta di due impianti di assoluta eccellenza per il nostro Paese. ENEA sta lavorando allo sviluppo di sistemi di accumulo energetico elettrochimico innovativi (batterie litio-zolfo, zolfo-ione e sodio-ione) con una capacità di accumulo molto più elevata (fino a triplicarla) rispetto a quelle attuali e con costi molto inferiori (pari alla metà o un terzo rispetto agli attuali) ma anche alla caratterizzazione del ciclo completo di moduli di batteria e dei relativi sistemi di gestione (BMS, Battery Management System), di raffreddamento e di ricarica rapida V2G (Vehicle-to-Grid) anche integrati con sistemi di generazione da fonti rinnovabili (ad esempio pensiline fotovoltaiche) ed accumulo elettrico (batterie e/o supercondensatori).

Smart grid e Super grid

L’ENEA presenta un progetto che risponde alle esigenze legate alla rapida evoluzione del settore elettrico che consiste nello sviluppo di reti energetiche intelligenti, le Smart Grid e delle relative interconnessioni continentali, le Super Grid, che grazie all’innovativa capacità di interscambiare dati con la rete tradizionale, consentono di gestire in tempo reale i flussi di energia secondo le esigenze contingenti, come può succedere nella generazione di elettricità da fonti rinnovabili e generazione distribuita nel suo complesso. L’ENEA ha dato vita ad una collaborazione con Toshiba e Nedo per realizzare il progetto della Supergrid ad alta tensione ed in corrente continua, che consenta l’interconnessione tra le reti e il trasporto efficiente di energia elettrica via cavo, dalla rete elettrica sulla terraferma alle isole e dai parchi eolici off-shore alle piattaforme petrolifere.