La tecnologia della concentrazione solare, nota come CSP (acronimo di Concentrating Solar Power) permette di convertire la radiazione solare in energia termica, attraverso un concentratore formato da superfici riflettenti di opportuna geometria che focalizzano i raggi solari su un tubo ricevitore altamente assorbente.
Il fluido termovettore che scorre all’interno del ricevitore riscaldandosi ad alta temperatura può essere di diversa natura la cui scelta dipende ovviamente dalle temperature cui dovrà lavorare: partendo dall’acqua pressurizzata per applicazioni di poco superiori ai 100°C, passando dagli oli minerali o sintetici per usi termici industriali fino a 400°C, si può arrivare a miscele di sali di sodio e potassio utilizzabili anche oltre i 600°C. Il fluido termovettore è oggetto di intense attività di ricerca per migliorarne le caratteristiche e le prestazioni fino a casi particolari per i quali si possono raggiungere e superare i 1000°C.
La tecnologia è in gran parte nata in Italia all’ENEA, dove nel 2000 con il progetto Archimede guidato dal premio Nobel Carlo Rubbia, si avviò la ricerca per l’utilizzo dei sali fusi come fluido, per rendere possibile l’immagazzinamento del calore solare.
Se si esclude il caso particolare dei collettori a disco, appare evidente che con i collettori solari la radiazione solare non è trasformata direttamente in energia elettrica ma viene raccolta sotto forma di energia termica e come tale può essere facilmente accumulata in opportuni sistemi di stoccaggio (generalmente serbatoi), per essere poi utilizzata, direttamente sotto forma di energia termica o trasformata in elettricità , anche in momenti successivi a quelli in cui è stata raccolta. La possibilità di modulare l’erogazione dell’energia raccolta, ovvero la dispacciabilità , è una peculiare caratteristica della tecnologia CSP che la contraddistingue e la rende particolarmente vantaggiosa rispetto ad altre energie rinnovabili.
L’energia termica così raccolta e disponibile ad elevate temperature può essere destinata a molteplici applicazioni tra le quali la principale è ovviamente la conversione in energia elettrica mediante cicli Rankine in turbomacchine (a vapor d’acqua o con fluidi organici). Tuttavia non possono essere dimenticate applicazioni sotto forma di energia termica: riscaldamento di fluidi nell’industria di processo, climatizzazione di grandi ambienti mediante generatori di freddo ad assorbimento, produzione di acqua dissalata o applicazioni più estreme come la produzione di idrogeno.
In relazione alla geometria e alla disposizione del concentratore rispetto al ricevitore si possono avere diversi sistemi CSP:
- Parabolic Troughs (collettori parabolici lineari)
- Linear fresnel (collettori lineari Fresnel)
- Dish stirling (collettori a disco parabolico)
- Tower (sistemi a torre con ricevitore centrale)
La tecnologia oggi è ormai pronta: ci sono alcuni impianti sperimentali a Priolo Gargallo in Sicilia e Massa Martana in Umbria, e si è ai nastri di partenza per la realizzazione di quelli industriali. In Italia oggi ci sono investimenti previsti in Basilicata, Sardegna e Sicilia, per una potenza complessiva di poco superiore ai 300 MW e un investimento complessivo di oltre 1,5 miliardi di euro.