Sempre più energia elettrica e più pulita, ma serve non disperderla rinnovando le reti

Si parla fin troppo di elettrificazione ed energia pulita da produrre, ma poco di quanto si possano, anzi si devono, ancora migliorare il trasporto e la conservazione dell’energia stessa per migliorare i rendimenti e l’efficienza delle reti elettriche. Per questo, con lo scopo di mettere a punto il più performante cavo superconduttivo mai realizzato in Italia, è stata creata una nuova sinergia tra l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e ASG Superconductors che prende il nome di Iris (Innovative Research Infrastructure on applied Superconductivity), un progetto finanziato con i fondi del Pnrr e di NextGenerationEU stanziati per le infrastrutture di ricerca dalla Missione 4 del Ministero dell’Università e della Ricerca (Mur). Il progetto ha un valore di oltre 12 milioni di euro e sarà realizzato entro il 2025. ASG Superconductors si è, infatti, aggiudicata la principale gara bandita nell’ambito del progetto Iris dall’Infn, che ne è promotore e capofila. Lo scopo è la realizzazione di un’infrastruttura distribuita sul territorio nazionale in grado di sviluppare tecnologie innovative superconduttive a più alta temperatura rispetto a quelle convenzionali e a più alto campo magnetico. Esse trovano impiego sia nella ricerca, per costruire i magneti degli acceleratori di particelle di prossima generazione, sia in altri ambiti come quello energetico, dove possono essere utilizzate per realizzare cavi ad alta potenza per il trasporto di energia senza dissipazione sotto forma di calore. In altre parole, la sostenibilità è, in primis, non disperdere energia e in questo campo ci sono ampi margini di miglioramento. Per capire quanto: ipotizzando di utilizzare una linea superconduttiva lunga 1000 km che trasporti 3 Gigawatt di potenza (pari a circa il 5% della produzione termoelettrica in Italia), si risparmierebbe l’equivalente di 150.000 tonnellate di CO2 l’anno. E si potrebbero, inoltre, azzerare le emissioni elettromagnetiche e il riscaldamento del suolo, minimizzando gli spazi necessari alla posa delle linee aeree o dei cavi convenzionali con grande beneficio per l’ambiente e con una significativa riduzione dei costi di realizzazione e gestione.

Per il raggiungimento di questo obiettivo, IRIS realizzerà un prototipo di un cavo fatto di un innovativo materiale superconduttivo ad alta temperatura, il di-boruro di magnesio (in sigla MgB2), e un’infrastruttura per validare questa e altre soluzioni introducendo gli standard internazionali (Iso, Ieee, Iec ecc.) fondamentali per l’ingresso e la diffusione delle nuove tecnologie nei mercati. Il progetto Iris rappresenta quindi un’opportunità unica per fare un concreto passo in avanti al livello di maturità tecnologica delle tecnologie superconduttive per il trasporto della potenza elettrica.

Lucio Rossi, responsabile del progetto, professore all’Università Statale di Milano e associato con incarico di ricerca all’Infn commenta: “La tecnologia superconduttiva basata su MgB2 è stata già collaudata al Cern di Ginevra nell’ambito di HiLumi-Lhc, il progetto di aggiornamento del grande acceleratore di particelle (Lhc). Con Iris faremo un ulteriore passo in avanti sviluppandola per il trasporto sostenibile di grandi potenze elettriche. A questo scopo, il di-boruro di magnesio offre un vantaggio importante: consente l’impiego di temperature criogeniche (estremamente fredde) molto più accessibili rispetto a quelle oggi necessarie per i magneti superconduttori dell’acceleratore Lhc. E ciò rende questa tecnologia adatta a sviluppi industriali orientati al risparmio energetico”.

Asg Superconductors, società attiva nel settore dei magneti e sistemi superconduttivi con oltre 60 anni di storia e molta esperienza in progetti internazionali, svolgerà un ruolo strategico perché si occuperà delle attività di progettazione, produzione e qualifica del prototipo del nuovo cavo che sarà lungo 130 metri e verrà collaudato a Salerno presso la Test Facility for Large Magnets and Superconducting Lines, un laboratorio gestito dall’Infn e dal Dipartimento di Fisica dell'Università di Salerno con la partecipazione dall'Istituto Spin (Institute for SuPerconductors, INnovative materials and devices) del Centro Nazionale delle ricerche. Marco Nassi, Ceo dell’azienda, spiega: “Per raggiungere quanto ci si prefigge con il Green Deal occorrono nuove fonti energetiche pulite ma è anche necessario innovare l’infrastruttura di rete per azzerare dispersioni e ridurre quindi l’impatto ambientale; la superconduttività e la nostra tecnologia MgB2 hanno già dimostrato la loro affidabilità sia nei progetti di ricerca, sia nel settore medicale e ora, grazie al progetto Iris che ci vede coinvolti con un Istituto di riferimento come l’Infn, diventerà sempre più matura per trasferire innovazione e vantaggi in un settore chiave come quello delle reti elettriche e del trasporto dell’energia. Mi piace ricordare che in Italia esistono competenze scientifiche e industriali molto forti che consentono di immaginare un ruolo da protagonista del Paese nello sviluppo di reti innovative su scala sia locale che internazionale”. Questa tecnologia può quindi ridurre i costi operativi e quelli delle tecnologie tradizionali; rinnovando le infrastrutture di rete si migliora il trasporto e l’immagazzinamento dell’energia elettrica, con dispersioni prossime allo zero. Infine, la nuova tecnologia sarà pienamente compatibile con la filiera dell’immagazzinamento dell’idrogeno liquido, perché può operare alla stessa temperatura: l’infrastruttura sarà, quindi, estremamente efficiente in termini di costi di raffreddamento e di spazio occupato.