Riscaldare lo spazio in cui viviamo o lavoriamo è una necessità comune nella maggior parte delle zone abitate. L'energia necessaria per questo processo è responsabile di un terzo di tutta l'energia consumata in Europa; Inoltre, Il 75% di questa energia è prodotta con combustibili fossili.

L'idea di un nuovo materiale per l'accumulo di energia termochimica nasce da un gruppo di ricercatori dei dipartimenti di Scienze e Tecnologie Applicate (DISAT) ed Energia (DENERG) del Politecnico di Torino, e dall'Istituto di Tecnologie Energetiche Avanzate del Centro Nazionale delle Ricerche (CNR-ITAE). Il documento è stato pubblicato sulla rivista Rapporti scientifici .

In questo studio, i ricercatori hanno dimostrato come sia possibile produrre calore mediante l'idratazione del sale presente all'interno dei pori del cemento.

Per raggiungere gli obiettivi di sostenibilità in Europa, è necessario ridurre l'uso di combustibili fossili e utilizzare invece sistemi basati su energie rinnovabili. Però, l'integrazione delle energie rinnovabili negli impianti di riscaldamento comporta uno sfasamento temporale tra l'eccedenza energetica ei picchi di domanda giornalieri e annuali.

Energia solare, ad esempio, è ampiamente disponibile nei mesi estivi, tuttavia la maggior parte delle richieste di riscaldamento si verificano durante l'inverno, quando alle nostre latitudini, la giornata è molto più corta. È evidente che lo sfruttamento diffuso delle fonti energetiche rinnovabili deve integrarsi con lo sviluppo di sistemi di accumulo a basso costo, con l'obiettivo di bilanciare il time shift tra la domanda e la disponibilità di energia. Uno dei modi possibili per immagazzinare energia è l'approccio termochimico, che consente di accumulare calore per un tempo virtualmente infinito, contrariamente agli approcci standard.

"Cerca di sciogliere una buona quantità di sale in un bicchiere d'acqua, quello che noterete è che il vetro si riscalda con alcuni sali e si raffredda con altri. Un fenomeno simile è alla base dei nostri materiali, con la differenza che al posto dell'acqua liquida usiamo vapore acqueo, senza sciogliere il sale. Il vapore acqueo interagisce con il sale e produce calore. Una volta completamente idratato, sarà possibile riportare il sale allo stato iniziale con un semplice processo di essiccazione, che consente l'eliminazione dell'acqua in eccesso.

Questo tipo di reazione è ben noto, e molti materiali di accumulo termico sono già stati sviluppati; però, il loro costo è il più delle volte il fattore limitante. Ad esempio, la zeolite è uno dei migliori materiali dal punto di vista termico, ma può costare fino a diverse decine di euro al chilogrammo. Questo è un costo insopportabile quando si accumula l'energia necessaria per riscaldare una stanza o un intero edificio. Cemento, utilizzato come matrice per ospitare idrati salini, è un materiale molto interessante poiché è ben noto, facilmente reperibile ed economico, " spiega Luca Lavagna, ricercatore post-doc del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Applicate del Politecnico di Torino e primo autore del paper.

La caratteristica innovativa presentata dai ricercatori qui è l'uso del cemento come matrice ospite per il sale. Il costo totale dei materiali è molto basso e il comportamento energetico è buono:il costo energetico, misurata in €/kWh immagazzinati, è inferiore alla maggior parte dei materiali attualmente utilizzati ampiamente. Questo nuovo materiale, Inoltre, mostra una stabilità straordinaria anche dopo centinaia di cicli di riscaldamento/raffreddamento. Questo lavoro può rappresentare il primo passo verso la creazione di una nuova classe di materiali compositi per l'accumulo di energia termochimica,