Film ottici speciali

Responsabile Laboratorio
Ing. Alessandro Antonaia
mail: alessandro.antonaia@enea.it

Il Laboratorio “Film Ottici Speciali” svolge attività di ricerca e sviluppo e di trasferimento tecnologico nel settore dei rivestimenti solari selettivi per tubi ricevitori d’impianti solari termodinamici parabolic-trough ad alta temperatura, ed opera nello sviluppo e progettazione di processi ed impianti di sputtering per la produzione industriale di tubi ricevitori con rivestimento solare selettivo.

Le principali attività del Laboratorio sono:

• ideazione, progettazione e realizzazione, mediante tecnica di sputtering in vuoto, di rivestimenti solari selettivi a base di film sottili del tipo CERMET per applicazioni nel settore del solare termodinamico;
• ideazione, progettazione, realizzazione e messa a punto di processi tecnologici innovativi per la fabbricazione di rivestimenti solari a base di film sottili per il settore del solare termodinamico;
• realizzazione e caratterizzazione termo-ottica ed elettrica di rivestimenti solari selettivi per applicazioni nel settore del solare termodinamico, con valutazione dell’assorbanza solare e dell’emissività emisferica;
• test di stabilità termo-meccanica e chimico-strutturale ad alta temperatura, in vuoto ed in aria, di rivestimenti solari selettivi; studio dei meccanismi di degrado dei componenti del coating in condizioni simulanti quelle di esercizio;
• ideazione e progettazione preliminare d’impianti di sputtering innovativi da laboratorio e da produzione con particolare riferimento ad impianti specializzati nella fabbricazione di rivestimenti solari selettivi su substrati tubolari.

Tra i risultati di rilievo si citano:

• Quattro brevetti su diversi rivestimenti solari selettivi per impiego a media-alta temperatura.
• Progettazione, realizzazione e successiva vendita alla società Archimede Solar Energy (ASE, gruppo Angelantoni Industrie) dell’impianto pilota industriale di sputtering HORSA I (HORizontal Sputtering Apparatus), per deposizione di film sottili di ossidi, metalli e materiali compositi “CERMET” su substrati di forma cilindrica di lunghezza 4,06 m e diametro 70 mm con tecniche “DC e RF magnetron sputtering deposition”. Con questo impianto sono stati prodotti i 1.500 tubi ricevitori dell’Impianto Solare Termodinamico “Archimede” dell’ENEL sito presso Priolo Gargallo, operante con la tecnologia a sali fusi ad alta temperatura (550 °C). Attualmente ASE produce tubi ricevitori per alta temperatura sotto licenza ENEA.
• Progettazione e realizzazione di un impianto di sputtering da laboratorio per la fabbricazione di rivestimenti solari selettivi su tubi di acciaio lunghi 0,6 metri e su lastra piana mediante processi di sputtering, anche di tipo reattivo, ad elevato rate di deposizione.

Inoltre è stato fornito supporto scientifico-tecnologico alla società ASE per lo sviluppo e la realizzazione di un impianto industriale di sputtering che, a partire dal 2012, fabbricherà circa 70.000 tubi ricevitori all’anno sotto licenza ENEA.