Energie rinnovabili: ENEA presenta il primo impianto algovoltaico in Italia

Le microalghe sfruttano l'energia solare in modo molto più efficiente delle coltivazioni tradizionali

La collaborazione tra l'Ente per le Nuove Tecnologie, l'Energia e l'Ambiente (ENEA) e Enel Green Power ha dato vita al primo impianto algovoltaico in Italia, una iniziativa che combina la produzione di energia elettrica da pannelli solari fotovoltaici con la coltivazione di microalghe, destinata a un utilizzo diversificato, che spazia dall'alimentazione alla cosmetica e alla farmaceutica.

Questo innovativo impianto algovoltaico è stato recentemente completato presso il Centro Ricerche ENEA di Portici (NA). Realizzato nell'ambito di un accordo fruttuoso tra ENEA ed Enel Green Power, è un sistema all'avanguardia che consente di produrre circa 30 chilogrammi di alghe essiccate ogni anno, utilizzando una superficie dei moduli solari di soli 40 metri quadrati e con una potenza di 7 kilowatt picco (kWp).

La vera rivoluzione di questo progetto risiede nell'uso delle microalghe, con un alto valore commerciale che varia tra i 100 e i 600 euro al chilogrammo, per applicazioni farmaceutiche e cosmetiche. Questo risultato straordinario è possibile grazie a un sistema di coltivazione completamente automatizzato, integrato in modo intelligente con l'impianto fotovoltaico.

Carmine Cancro, ricercatore presso il laboratorio ENEA di Smart Grid e Reti Energetiche al Centro Ricerche di Portici, sottolinea i molteplici vantaggi di questa soluzione. In primo luogo, le microalghe sfruttano l'energia solare in modo molto più efficiente rispetto alle coltivazioni tradizionali grazie alla loro altissima efficienza fotosintetica. Inoltre, contribuiscono all'ambiente assorbendo anidride carbonica e trasformandola in biomassa attraverso la fotosintesi, rilasciando simultaneamente ossigeno puro nell'atmosfera. Un aspetto pratico notevole è che questa soluzione si adatta facilmente anche ai sistemi fotovoltaici esistenti, aprendo la strada a interventi di retrofit.

Nel processo, le microalghe crescono in una soluzione acquosa che scorre all'interno di fotobioreattori, tubi trasparenti in vetro posizionati sotto i moduli fotovoltaici, ma non esposti direttamente alla luce solare. Questi tubi sono organizzati in due schiere verticali parallele e collegati tra loro in modo da creare una serpentina continua in cui circola il fluido. La fotosintesi, innescata dall'energia solare e l'assorbimento dell'anidride carbonica, permette alle microalghe di crescere fino a raggiungere una densità e uno stato di maturazione ideale per essere raccolte attraverso una potente centrifuga che le separa dall'acqua.

Questo progetto innovativo è stato realizzato grazie a un team interdisciplinare di tecnici specializzati nel campo delle microalghe, con il contributo di esperti ENEA nel settore dei sistemi solari e dell'integrazione fotovoltaica. Inoltre, un team di tecnici di Enel Green Power si è occupato della progettazione dell'impianto fotovoltaico e contribuirà alla valutazione delle prestazioni e della scalabilità dell'applicazione su impianti di grandi dimensioni.

Il layout di integrazione dell'impianto microalgale è stato progettato per massimizzare la resa produttiva, in base alle specifiche del progetto dell'impianto fotovoltaico, che utilizza moduli mono e bifacciali. La sperimentazione di questo sistema è iniziata nel mese di settembre in collaborazione con il Dipartimento di Agraria dell'Università di Napoli Federico II.

L'impresa algovoltaica rappresenta una delle novità di punta presentate da ENEA alla manifestazione Zero Emission Mediterranean 2023, dedicata alle tecnologie green. Questa manifestazione, che si svolge alla Fiera di Roma fino al 12 ottobre, coincide con il Blue Planet Economy Expoforum, un evento dedicato all'economia blu.

ENEA sarà presente con uno stand a Blue Planet Economy Expoforum (E23-25) e vari interventi di ricercatori in entrambe le manifestazioni. Tra i temi al centro della partecipazione dell’Agenzia: agrivoltaico; fotovoltaico; comunità energetiche rinnovabili; sistemi di accumulo di energia; economia circolare; sistemi alimentari sostenibili; materiali compositi sostenibili per i settori della nautica e della produzione di energia da rinnovabili offshore.

ENEA a Zero Emission Mediterranean 2023

11 ottobre

• Prospettive a medio-lungo termine dell’eolico

Energie rinnovabili offshore: il ruolo della modellistica oceanografica dalle scale climatiche a quelle previsionali - Maria Vittoria Struglia (ENEA)
ROOM B 15:45-17:30

• Il riciclo degli eMaterials come canale per l‘indipendenza europea nelle REN

Il recupero di materiali critici da matrici complesse in ottica di economia circolare - Caterina Marcoaldi (ENEA)
ROOM E 10:00 – 11:30

12 ottobre

• Dalle batterie agli ioni di litio alle nuove sostanze chimiche - Laura Silvestri (ENEA)

ROOM A 10:00 – 12:30

• Il ciclo dei rifiuti e la produzione energetica: tecnologie a confronto

Keynote Speech - Opportunità e sfide del riciclo chimico per la valorizzazione delle plastiche miste - Riccardo Tuffi (ENEA)
ROOM E 11.45 – 13.00

ENEA a Blue Planet Economy Expoforum

11 ottobre

• Urgenza e importanza della dissalazione rispetto all’emergenza idrica nel Mediterraneo: esiste una filiera italiana della dissalazione? - Cristian Chiavetta (ENEA)

SALA V. GIULIANI – PADIGLIONE 2 14:00 – 16:30

12 ottobre

• Sostenibilità dei materiali compositi per la nautica - Claudio Mingazzini (ENEA)

SALA V. GIULIANI – PADIGLIONE 2 9:30 – 11:00

• Ecosistemi Regionali di Innovazione per favorire la trasformazione del sistema alimentare verso gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile - Massimo Iannetta e Milena Todorova Stefanova (ENEA)

SALA V. GIULIANI – PADIGLIONE 2 11:30–13:00