Decarbonizzazione delle raffinerie di petrolio con il solare a concentrazione

Decarbonizzare le raffinerie di petrolio potrebbe contribuire a ridurre l’impatto ambientale di uno dei settori industriali più energivori. Uno studio condotto da ENEA e Università degli Studi di Palermo, pubblicato su Energy, propone una soluzione innovativa: l’integrazione di impianti solari a concentrazione per alimentare i processi di distillazione del greggio.

Questa tecnologia consentirebbe di tagliare oltre il 10% delle emissioni di CO2 e di ridurre significativamente il consumo di metano.

Come funziona un impianto solare a concentrazione

Gli impianti solari a concentrazione sfruttano specchi parabolici per concentrare la radiazione solare su un tubo ricevitore. In questo caso, il fluido utilizzato è una miscela di sali fusi, nota come “sale solare”, che ha una duplice funzione: trasferire il calore al sistema di distillazione e accumularlo per garantire un funzionamento continuo anche nelle ore notturne o in condizioni di cielo coperto.

Lo studio ha analizzato diverse configurazioni di impianti, variando potenza (50 e 70 MW) e dimensioni del campo solare (80 e 100 loop, con collettori solari da 100 metri di lunghezza e 5,8 metri di larghezza). Il sistema prevede anche un serbatoio di accumulo da 800 mila kWh per ottimizzare l’utilizzo del calore solare.

Secondo Giampaolo Caputo, ricercatore ENEA, l’impianto proposto può coprire una superficie di circa 330 mila metri quadrati e fornire energia termica in modo costante per 24 ore durante le giornate serene. La regolazione della potenza delle fornaci tradizionali di distillazione consente di creare un sistema ibrido, che abbina fonti rinnovabili e convenzionali per massimizzare l’efficienza.

Benefici ambientali ed economici

L’implementazione di impianti solari a concentrazione nelle raffinerie potrebbe segnare una svolta nella transizione energetica del settore petrolifero. I vantaggi non si limitano alla riduzione delle emissioni di CO2 (54 mila tonnellate/anno) e al taglio del consumo di metano (20 mila tonnellate/anno), ma comprendono anche un interessante ritorno economico.

Lo studio, basato su dati reali di una raffineria italiana, stima un tasso di ritorno dell’investimento (ROI) del 16,2%, dimostrando la sostenibilità economica dell’integrazione di queste tecnologie. Inoltre, un’analisi comparativa tra un impianto situato in Sicilia e uno negli Emirati Arabi Uniti ha evidenziato che le raffinerie in aree con alta e uniforme irradiazione solare possono raggiungere una riduzione delle emissioni di CO2 fino al 17%.

Come sottolinea Alessandro Galia dell’Università di Palermo, “la distillazione del greggio rappresenta uno dei processi più energivori con una domanda di energia complessiva pari a circa il 30-40% del totale”. Lo studio evidenzia che le regioni caratterizzate da elevata insolazione e disponibilità di spazio per installare i campi solari rappresentano i contesti ideali per l’adozione di questa tecnologia. Tuttavia, l’integrazione pratica resta una sfida a causa della natura intermittente della radiazione solare, che richiede strategie innovative per bilanciare il fabbisogno energetico continuo delle raffinerie.

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