Nel quadro globale della transizione energetica e della ricerca di soluzioni sempre più spinte verso la sostenibilità ambientale, una delle sfide più complesse per le filiere produttive consiste nel valorizzare i cascami energetici che i cicli operativi rilasciano nell’ambiente. Proprio per rispondere a questa esigenza, a Santena, nel polo tecnologico alle porte di Torino, ha visto la luce una soluzione all’avanguardia presentata da PETRONAS Lubricants International (PLI) e i-TES, azienda innovativa focalizzata nella ricerca e sviluppo per l’accumulo energetico. Il progetto congiunto ha dato vita a PETRONAS Iona ThermaBatt, una gamma pionieristica di prodotti concepita specificamente per catturare, immagazzinare e rimettere in circolo l’energia termica. L’obiettivo strategico di questa nuova linea è trasformare il calore di scarto in una risorsa immediatamente disponibile per una molteplicità di utilizzi nei comparti industriali, commerciali e residenziali, rendendo i sistemi produttivi marcatamente più efficienti e resilienti.
L’iniziativa intercetta direttamente la necessità delle imprese di contenere l’impronta carbonica e migliorare la gestione delle proprie risorse. In un mercato che guarda con sempre maggiore attenzione alle fonti rinnovabili e all’ottimizzazione dei consumi, l’accumulo termico si posiziona oggi come un tassello essenziale e complementare alla generazione di potenza elettrica e agli impianti di raffreddamento. La condivisione di know-how tra le competenze internazionali di PLI nelle soluzioni di Fluid Technology e l’esperienza specifica maturata da i-TES nello sviluppo di dispositivi termici ha consentito di progettare sistemi capaci di recuperare calore che andrebbe altrimenti irrimediabilmente disperso. Il risultato è un ciclo virtuoso in grado di ottimizzare l’uso dell’energia primaria, abbassare le bollette energetiche delle aziende e supportare concretamente i traguardi di decarbonizzazione.
La rivoluzione del calore latente e i limiti superati dei tradizionali sistemi ad acqua
Il cuore tecnologico di questa innovazione risiede nell’impiego avanzato dei materiali a cambiamento di fase (Phase Change Materials, PCM). I sistemi convenzionali di stoccaggio termico si basano tipicamente sulla variazione di temperatura di un vettore liquido, come l’acqua, sfruttando il cosiddetto calore sensibile. Questo approccio tradizionale presenta tuttavia notevoli limiti operativi, in particolare per quanto riguarda i volumi ingombranti richiesti dai serbatoi e le inevitabili oscillazioni termiche che ne riducono l’efficacia. Al contrario, la tecnologia basata su materiali a cambiamento di fase fa leva sul calore latente di transizione di stato, permettendo di immagazzinare una quantità di energia significativamente più elevata a fronte di ingombri notevolmente ridotti, il tutto operando all’interno di un intervallo di temperatura attentamente controllato.
Il meccanismo chimico-fisico del PCM agisce come il vero e proprio motore della batteria termica. Durante la fase di carica, il materiale assorbe l’energia termica in eccesso proveniente dai processi produttivi o dagli impianti di riscaldamento, passando dallo stato solido a quello liquido a una determinata temperatura di fusione. Quando la richiesta termica dell’utenza aumenta o si rende necessario un apporto di calore supplementare, il sistema inverte il processo: il materiale ritorna allo stato solido cedendo all’impianto tutta l’energia immagazzinata in precedenza. Questa caratteristica rende le unità PETRONAS Iona ThermaBatt particolarmente competitive in tutti quei contesti in cui lo spazio fisico di installazione è limitato e dove una gestione termica precisa e affidabile risulta indispensabile per la continuità operativa.
Materiali bio-based e ampia flessibilità termica per un’economia circolare
Un ulteriore elemento distintivo di assoluto rilievo è rappresentato dalla matrice dei composti impiegati. I materiali PCM selezionati e ingegnerizzati da PLI sono interamente di origine biologica (bio-based), una scelta che rafforza il profilo ecologico dell’intero ciclo di vita del dispositivo e promuove un impiego responsabile e circolare delle risorse energetiche. La divisione di ricerca di Santena ha formulato questi composti garantendo un’ampia gamma di temperature di fusione, consentendo al materiale di fondere e solidificare a livelli termici calibrati in base alle esigenze specifiche del cliente.
Integrandosi perfettamente all’interno dell’architettura impiantistica sviluppata da i-TES, i materiali sviluppati da PLI si dimostrano capaci di interfacciarsi con sorgenti di calore molto differenti tra loro. Questa estrema versatilità operativa rende PETRONAS Iona ThermaBatt una piattaforma scalabile, capace di adattarsi tanto a contesti a bassa temperatura quanto ad ambienti con escursioni termiche marcate, garantendo sempre la massima resa nel recupero energetico.
Le dichiarazioni dei protagonisti della ricerca e sviluppo
Il raggiungimento di questo traguardo tecnologico è stato commentato con entusiasmo dai vertici della ricerca delle due realtà industriali piemontesi. Andrea Dolfi, Head of R&D Fluid Technology Solutions di PETRONAS Lubricants International, ha evidenziato il valore strategico di questa frontiera: “L’impiego dei materiali a cambiamento di fase rappresenta una frontiera tecnologica decisiva per la gestione termica. Presso il Global Research & Technology Centre di PLI a Santena, esploriamo costantemente nuove possibilità per migliorare l’efficienza energetica, andando oltre le tradizionali tecnologie dei fluidi. Il lavoro congiunto con i-TES ci ha permesso di trasformare studi complessi sui materiali avanzati in applicazioni concrete e siamo lieti di presentare la gamma PETRONAS Iona ThermaBatt. La possibilità di recuperare il calore in eccesso e trasformarlo in una risorsa energetica affidabile e riutilizzabile rappresenta un passo significativo per aiutare le industrie a migliorare l’efficienza, ridurre le emissioni e progredire verso i propri obiettivi di decarbonizzazione“.
A fare eco alle parole di Dolfi è Noemi Muscarà, Chief of R&D e socia fondatrice di i-TES, che ha rimarcato l’importanza del percorso di collaborazione tecnica: “La nascita della gamma PETRONAS Iona ThermaBatt dimostra gli straordinari risultati che si possono raggiungere attraverso un lavoro congiunto di lungo periodo, fondato su una visione condivisa e sulla costante ricerca dell’eccellenza. Grazie alla sinergia con PETRONAS Lubricants International, siamo riusciti a sviluppare soluzioni concrete che consentono ai clienti di recuperare e riutilizzare l’energia termica in modo più efficiente, in un’ampia varietà di condizioni operative. Abbiamo così trasformato la tecnologia PCM in un vero e proprio fattore di efficienza, grazie a una gamma estremamente ampia di temperature di fusione che permette di abbinare efficacemente le batterie termiche i-TES a diverse fonti energetiche“.
Dalle pompe di calore ai data center: i campi applicativi della tecnologia
La flessibilità delle nuove batterie termiche apre scenari applicativi di grandissimo interesse per settori tra loro eterogenei ma accomunati da elevati fabbisogni energetici. Nel campo del riscaldamento e della climatizzazione degli edifici residenziali e commerciali, il sistema può essere accoppiato direttamente a pompe di calore a gas, caldaie tradizionali a gas e impianti a biomassa, ottimizzando i cicli di accensione e riducendo i picchi di consumo. Inoltre, la tecnologia trova una naturale collocazione all’interno delle reti di teleriscaldamento, dove la capacità di immagazzinare termie nei momenti di surplus per rilasciarle durante i picchi di richiesta costituisce un fattore decisivo per stabilizzare i carichi della rete urbana.
Altrettanto determinante è l’integrazione nei comparti dell’automotive, delle attività manifatturiere e delle infrastrutture digitali, comparto quest’ultimo in cui rientrano a pieno titolo i moderni data center. In queste strutture, dove l’asportazione continua del calore prodotto dai server richiede ingenti quantitativi di energia per il raffreddamento, l’introduzione di sistemi di accumulo con materiali a cambiamento di fase permette di intercettare tale energia termica e convogliarla verso altri utilizzi utili, evitando dispersioni nell’ambiente e migliorando drasticamente gli indici di efficienza energetica complessivi.
La storia della collaborazione tra PLI e i-TES nel cuore dell’innovazione piemontese
Il lancio sul mercato di PETRONAS Iona ThermaBatt rappresenta il culmine di un percorso di co-innovazione avviato nel 2020, quando PETRONAS Lubricants International e i-TES hanno deciso di mettere a fattor comune le rispettive eccellenze scientifiche. La combinazione tra lo studio avanzato sui materiali e l’ingegnerizzazione di sistemi dedicati allo stoccaggio termico ha consentito, dopo sei anni di ricerche e test congiunti, di tradurre concetti accademici e sperimentali in una linea di prodotti matura, affidabile e pronta per la commercializzazione su larga scala.
Fondata nel 2008 con quartier generale a Kuala Lumpur, PETRONAS Lubricants International è la divisione dedicata alla formulazione e commercializzazione di lubrificanti e fluidi funzionali del colosso energetico malese PETRONAS. Presente in oltre 100 mercati a livello globale con stabilimenti e centri di ricerca distribuiti in città strategiche quali Torino, Chicago, Belo Horizonte e Pechino, PLI è celebre anche per essere il braccio tecnico e fornitore ufficiale delle Fluid Technology Solutions per il team di Formula 1 Mercedes-AMG PETRONAS. L’ingresso strutturato nel comparto delle batterie termiche amplia ulteriormente il portafoglio di tecnologie energetiche integrate del gruppo, supportando una crescita industriale a minor impatto.
Dall’altro lato della sinergia siede i-TES, realtà innovativa fondata a Torino nel 2016 con l’obiettivo specifico di sviluppare sistemi brevettati di accumulo termico basati su PCM. Grazie alla continua attività di ricerca e sperimentazione, la società piemontese progetta dispositivi capaci di abbattere gli sprechi termici negli edifici e negli impianti produttivi. Con la nascita di questo nuovo polo tecnologico per la gestione del calore, l’ecosistema torinese si conferma un punto di riferimento internazionale nella definizione delle tecnologie abilitanti per la sostenibilità energetica dei prossimi decenni.
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