Alta stabilità
Rispettoso dell'ambiente
Su misura sia disponibile ...di più
giovedì 11 agosto 2011
Pacchetto della pila secondaria di energia solare o del vento
Alta stabilità
Rispettoso dell'ambiente
Su misura sia disponibile ...di più
Pacchetto della pila secondaria di energia solare o del vento
Alto tasso di scarico
Oltre 2000 vite di ciclo
Rispettoso dell'ambiente
La sicurezza, non esplode mai
Su misura sia disponibile
Pacchetto della pila secondaria di energia solare o del vento
(1) Pacchetto della batteria Lifepo4 con 12V 200Ah
(2) Possibilità di funzionamento di alta Safety&high-temperatura
(3) Corrente di dispersione di tasso alto
(4) Qualità e sicurezza guaranted, con CE, approvazione di ROHS.
(5) Vita di ciclo lunga (più di 2000 cicli)
(6) Rispettoso dell'ambiente
(7) Il pacchetto della batteria lifepo4 è ampiamente usato per la bicicletta elettrica, l'automobile di golf, la bici elettrica, la sedia a rotelle elettrica, gli attrezzi a motore, il motorino elettrico, la luce di emergenza, ecc.
Oltre 2000 vite di ciclo
Rispettoso dell'ambiente
La sicurezza, non esplode mai
Su misura sia disponibile
Pacchetto della pila secondaria di energia solare o del vento
(1) Pacchetto della batteria Lifepo4 con 12V 200Ah
(2) Possibilità di funzionamento di alta Safety&high-temperatura
(3) Corrente di dispersione di tasso alto
(4) Qualità e sicurezza guaranted, con CE, approvazione di ROHS.
(5) Vita di ciclo lunga (più di 2000 cicli)
(6) Rispettoso dell'ambiente
(7) Il pacchetto della batteria lifepo4 è ampiamente usato per la bicicletta elettrica, l'automobile di golf, la bici elettrica, la sedia a rotelle elettrica, gli attrezzi a motore, il motorino elettrico, la luce di emergenza, ecc.
piled'auto da riutilizzare
«Il potenziale di una determinata tecnica dipende dal tipo di applicazione», precisa Alfred Rufer. In campo automobilistico, prosegue, si punta ad esempio sui supercondensatori. Questi particolari accumulatori consentono di recuperare l'energia di frenata e hanno il vantaggio di poter liberare, in pochissimo tempo, energia ad elevata potenza.
Ed è proprio nel settore della mobilità che alcuni ingegneri vedono un grosso potenziale. «Un'automobile elettrica è ferma per il 98% del tempo e quindi non si sfrutta la sua batteria, che peraltro è la parte più costosa», annota Davide Rivola della Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI).
«L'idea è di "trasformare" il parco veicoli in un magazzino di elettricità». Questo concetto, puntualizza, rientra in una visione più ampia. «Per sfruttare il potenziale delle auto elettriche è indispensabile disporre di una rete intelligente (smart grid) capace di ottimizzare la distribuzione di elettricità».
Ed è proprio nel settore della mobilità che alcuni ingegneri vedono un grosso potenziale. «Un'automobile elettrica è ferma per il 98% del tempo e quindi non si sfrutta la sua batteria, che peraltro è la parte più costosa», annota Davide Rivola della Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI).
«L'idea è di "trasformare" il parco veicoli in un magazzino di elettricità». Questo concetto, puntualizza, rientra in una visione più ampia. «Per sfruttare il potenziale delle auto elettriche è indispensabile disporre di una rete intelligente (smart grid) capace di ottimizzare la distribuzione di elettricità».
Una centrale elettrica ibrida prende forma in Turchia
Il progetto per un impianto ibrido elettrico che fa vapore dal gas naturale e di energia solare, completato da macchine di vento.General Electric Un impianto ibrido elettrico progettato da General Electric. Specchi concentrano la luce solare su torri di potenza, in alto a destra, che fanno vapore che viene iniettato attraverso dei tubi in una turbina, al centro, per produrre elettricità. Turbine eoliche, posteriore, produrre elettricità per aiutare o far funzionare l'impianto o per alimentare la rete.
Verde: Business
Come può l'impianto elettrico prendere fonti energetiche intermittenti come il vento e il sole ed integrarli con i carburanti convenzionali per l'energia elettrica, come il gas naturale?
General Electric e una piccola azienda californiana chiamata eSolar ha annunciato una nuova strategia per Martedì: utilizzare l'energia solare per produrre vapore che completeranno il vapore dal gas naturale. E virare su alcune macchine eoliche nelle vicinanze, in una disposizione che consente al gas naturale di compensare le variazioni di vento e sole.
La tecnologia trasforma un impianto di gas naturale e di un impianto solare in gemelli siamesi, il vento è più simile a un fratellastro.
Le due società hanno detto che avrebbero rompere terreno di quest'anno su un impianto ibrido elettrico in Karaman, Turchia, ad essere di proprietà di un responsabile del progetto turco chiamato MetCap investimenti energetici. Parte di esso sarà simile a un tradizionale impianto a ciclo combinato a gas, in cui viene bruciato il gas naturale in un motore a reazione che aziona un generatore, e il gas di scarico vengono utilizzati per produrre vapore per girare una turbina a vapore che aziona un generatore.
Ma in piedi vicino è a 250 metri torre circondata da circa 25.000 specchi, ciascuno delle dimensioni di un grande televisore a schermo piatto. Computer mantenere gli specchi incentrata sulla torre, e all'interno della torre, l'acqua viene bollita in vapore. Il vapore scorre nella turbina a vapore con l'impianto di gas naturale. A grandi linee, utilizzando il sole per far bollire l'acqua in vapore e integrando con gas naturale che non è nuova. Ma la maggior parte di tali progetti utilizzare specchi parabolici con tubi neri in esecuzione in basso al centro. La struttura a torre consente al vapore di essere riscaldato a temperature superiori a 200 gradi gli abbeveratoi, il che significa che il sistema produce molta più energia per ettaro.
Il design è piuttosto modesto sul lato delle energie rinnovabili, il piano è di 450 megawatt di gas naturale, 50 megawatt di energia solare e 22 megawatt di energia eolica. Ma la Turchia concede una sovvenzione pari a 10 centesimi di euro al kilowattora per l'energia rinnovabile, ha dichiarato Paul Browning, presidente e chief executive della divisione prodotti termica di GE Energy.
"Ci sono alcuni risparmi dal sistema di controllo, il cantiere switch, alcune delle interconnessioni," 'Mr. Browning aggiunto. GE si vanta che la pianta sarà 69 per cento efficiente, un numero straordinariamente alto. Maggior parte degli impianti di gas naturale hanno un'efficienza che va dal 30 al 50 per cento.
GE calcola la cifra contando il sole e il vento a zero, come una sorta di aiutante hamburger per il gas naturale. Il calcolo tiene conto del vento e sole che non viene convertita in elettricità, ma d'altra parte, il vento e il sole sono inesauribili.
Il progetto si basa su un nuovo modello di impianto a gas GE naturale chiamato FlexEfficiency che è in grado di variare rapidamente la sua uscita per renderlo un buon partner di ballo per le fonti variabili, come vento e sole.
Mr. Browning ha detto che un cliente che stava pensando di integrare il gas naturale con l'energia solare dovrebbe pesare il costo del gas, il costo del capitale e gli incentivi disponibili. "Gas negli Stati Uniti è molto a buon mercato in questo momento, e gli incentivi rinnovabili negli Stati Uniti sono - diciamo così incoerenti e difficili da progetto in futuro," ha detto. Il prezzo del gas naturale in Turchia è più del doppio del prezzo nei territori degli Stati Uniti, ha detto.
L'impianto turco sarà in esercizio commerciale entro il 2015, ha detto. Piante futuro potrebbe avere una percentuale maggiore di energia solare, a seconda delle condizioni di mercato, ha detto.
La società californiana di eSolar gestisce due torri di alimentazione ai margini del deserto del Mojave. L'anno scorso ha ricevuto un 11 milioni dollari sovvenzione da parte del Dipartimento dell'Energia a lavorare sulla progettazione di un sistema che il calore sale fuso, anziché acqua. Il sale immagazzina il calore che può essere trasformata in elettricità durante i periodi di nuvole o di oscurità, ha dichiarato John Van Scoter, amministratore delegato della società e presidente.
Nello stabilimento turco, non è necessario per la conservazione, la parte solare verrà eseguito quando c'è il sole, ed essere sostituito con il gas quando non c'è Dom
Verde: Business
Come può l'impianto elettrico prendere fonti energetiche intermittenti come il vento e il sole ed integrarli con i carburanti convenzionali per l'energia elettrica, come il gas naturale?
General Electric e una piccola azienda californiana chiamata eSolar ha annunciato una nuova strategia per Martedì: utilizzare l'energia solare per produrre vapore che completeranno il vapore dal gas naturale. E virare su alcune macchine eoliche nelle vicinanze, in una disposizione che consente al gas naturale di compensare le variazioni di vento e sole.
La tecnologia trasforma un impianto di gas naturale e di un impianto solare in gemelli siamesi, il vento è più simile a un fratellastro.
Le due società hanno detto che avrebbero rompere terreno di quest'anno su un impianto ibrido elettrico in Karaman, Turchia, ad essere di proprietà di un responsabile del progetto turco chiamato MetCap investimenti energetici. Parte di esso sarà simile a un tradizionale impianto a ciclo combinato a gas, in cui viene bruciato il gas naturale in un motore a reazione che aziona un generatore, e il gas di scarico vengono utilizzati per produrre vapore per girare una turbina a vapore che aziona un generatore.
Ma in piedi vicino è a 250 metri torre circondata da circa 25.000 specchi, ciascuno delle dimensioni di un grande televisore a schermo piatto. Computer mantenere gli specchi incentrata sulla torre, e all'interno della torre, l'acqua viene bollita in vapore. Il vapore scorre nella turbina a vapore con l'impianto di gas naturale. A grandi linee, utilizzando il sole per far bollire l'acqua in vapore e integrando con gas naturale che non è nuova. Ma la maggior parte di tali progetti utilizzare specchi parabolici con tubi neri in esecuzione in basso al centro. La struttura a torre consente al vapore di essere riscaldato a temperature superiori a 200 gradi gli abbeveratoi, il che significa che il sistema produce molta più energia per ettaro.
Il design è piuttosto modesto sul lato delle energie rinnovabili, il piano è di 450 megawatt di gas naturale, 50 megawatt di energia solare e 22 megawatt di energia eolica. Ma la Turchia concede una sovvenzione pari a 10 centesimi di euro al kilowattora per l'energia rinnovabile, ha dichiarato Paul Browning, presidente e chief executive della divisione prodotti termica di GE Energy.
"Ci sono alcuni risparmi dal sistema di controllo, il cantiere switch, alcune delle interconnessioni," 'Mr. Browning aggiunto. GE si vanta che la pianta sarà 69 per cento efficiente, un numero straordinariamente alto. Maggior parte degli impianti di gas naturale hanno un'efficienza che va dal 30 al 50 per cento.
GE calcola la cifra contando il sole e il vento a zero, come una sorta di aiutante hamburger per il gas naturale. Il calcolo tiene conto del vento e sole che non viene convertita in elettricità, ma d'altra parte, il vento e il sole sono inesauribili.
Il progetto si basa su un nuovo modello di impianto a gas GE naturale chiamato FlexEfficiency che è in grado di variare rapidamente la sua uscita per renderlo un buon partner di ballo per le fonti variabili, come vento e sole.
Mr. Browning ha detto che un cliente che stava pensando di integrare il gas naturale con l'energia solare dovrebbe pesare il costo del gas, il costo del capitale e gli incentivi disponibili. "Gas negli Stati Uniti è molto a buon mercato in questo momento, e gli incentivi rinnovabili negli Stati Uniti sono - diciamo così incoerenti e difficili da progetto in futuro," ha detto. Il prezzo del gas naturale in Turchia è più del doppio del prezzo nei territori degli Stati Uniti, ha detto.
L'impianto turco sarà in esercizio commerciale entro il 2015, ha detto. Piante futuro potrebbe avere una percentuale maggiore di energia solare, a seconda delle condizioni di mercato, ha detto.
La società californiana di eSolar gestisce due torri di alimentazione ai margini del deserto del Mojave. L'anno scorso ha ricevuto un 11 milioni dollari sovvenzione da parte del Dipartimento dell'Energia a lavorare sulla progettazione di un sistema che il calore sale fuso, anziché acqua. Il sale immagazzina il calore che può essere trasformata in elettricità durante i periodi di nuvole o di oscurità, ha dichiarato John Van Scoter, amministratore delegato della società e presidente.
Nello stabilimento turco, non è necessario per la conservazione, la parte solare verrà eseguito quando c'è il sole, ed essere sostituito con il gas quando non c'è Dom
Terre rare
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Ossidi di terre rare
Minerale di una terra rara
Secondo la definizione della IUPAC, le terre rare (in inglese "rare earth elements" o "rare earth metals") sono un gruppo di 17 elementi chimici della tavola periodica, precisamente scandio, ittrio e i lantanoidi[1], Scandio e ittrio sono considerate "terre rare" poiché generalmente si trovano negli stessi depositi minerari dei lantanoidi e possiedono proprietà chimiche simili.
Il termine "terra rara" deriva dai minerali dai quali vennero isolati per la prima volta, che erano ossidi non comuni trovati nella gadolinite estratta da una miniera nel villaggio di Ytterby, in Svezia. In realtà, con l'eccezione del promezio che è molto instabile, gli elementi delle terre rare si trovano in concentrazioni relativamente elevate nella crosta terrestre.
Vengono abbreviate in RE (Rare Earths), REE (Rare Earth Elements) o REM (Rare Earth Metals); generalmente vengono suddivise in terre rare leggere (LREE, dal lantanio al promezio), medie (MREE, dal samario all'olmio) e pesanti (HREE, dall'erbio al lutezio)[2].
I numeri dell’energia
Quarantaquattro terawattora (TWh) l’anno, il 15% del fabbisogno elettrico nazionale attuale. E’ questo l’ammontare di energia elettrica assicurato dall’appena defunto e già risorto piano nucleare di Berlusconi (1), fra poco più di dieci anni. Per uscire dalle secche di un dibattito oscillante fra paura ed accuse di emotività a chi contesta l’energia nucleare, eccesso di fiducia nelle energie rinnovabili e anti-berlusconismo elettorale, abbiamo provato a far di conto su questa magica cifra, 44TWh all’anno di energia elettrica. L’obbiettivo è dare numeri semplici ma efficaci sull’energia in vista del referendum sul nucleare prossimo venturo, senza i quali la decisione non potrebbe che essere presa su basi emotive o ideologiche. Sono numeri importanti ma colpevolmente assenti nel dibattito nazionale che rispondono a domande forse ovvie ma che giacciono inascoltate:
* Qual è il costo di realizzazione e gestione delle centrali nucleari?
* Quanta è l’energia prodotta dalle centrali nella vita prevista?
* Quanta energia è producibile con un pari investimento nelle energie alternative?
* Qual è l’impatto ambientale?
* E la dipendenza dall’estero?
* Altri problemi che dovremmo sapere?
Una rapida digressione prima di cominciare. Ci chiediamo: ma questi 44 TWh di energia elettrica servono davvero all’Italia da qui a dieci anni? In breve: molto probabilmente sì. Negli ultimi anni, infatti, in Italia sono state autorizzate o costruite un buon numero di centrali a gas. In pratica, abbiamo sostituito la quasi totale dipendenza dal petrolio per la produzione di energia elettrica con il gas, consegnandoci perfino ad un certo surplus di produzione elettrica nel breve termine. Sul lungo periodo però, dieci anni o più appunto, le cose possono cambiare significativamente per una serie di avvenimenti in corso già oggi. Ad esempio, il trend di crescita dei consumi di energia potrebbe continuare; oppure il picco del petrolio e la conseguente scarsità di carburanti potrebbero portare il prezzo della benzina alle stelle, spingendo il settore della mobilità in modo massiccio verso l’elettricità (treni, tram, filobus e soprattutto auto ibride o elettriche); oppure l’Italia potrebbe avere specifici problemi di approvvigionamento di petrolio e/o gas, data la significativa dipendenza delle importazioni da paesi particolarmente instabili come la Libia. Tutte ipotesi realistiche, ragion per cui aumentare la produzione di energia elettrica non è affatto insensato. Ora, il passo successivo: come produrre questi 44 TWh l’anno?
Escludiamo le fonti fossili perché producono la CO2 e sono responsabili del riscaldamento globale. Confrontiamo allora le tre tecnologie di produzione elettrica attualmente in competizione sul mercato e al centro del dibattito italiano: nucleare, solare fotovoltaico ed eolico. A margine abbiamo aggiunto anche i numeri dell’eolico off-shore e del solare a concentrazione, quello sponsorizzato da Rubbia, ma va specificato che questi impianti sono attualmente allo stadio pilota e i costi sono comprensibilmente fuori scala. Non abbiamo invece considerato l’aumento di produzione idroelettrica per un motivo semplice: seppure anch’essa rinnovabile, l’energia idroelettrica in Italia è sostanzialmente già arrivata a livello di saturazione della capacità produttiva (2). Stessa cosa per il geotermico convenzionale. Sono escluse dal confronto anche tecnologie ancora allo stato di ricerca o di sperimentazione, come il geotermico di terza generazione o il Kite-gen, l’eolico d’alta quota, tecnologie molto promettenti sulle quali la ricerca italiana dovrebbe investire massicciamente ed è invece colpevolmente assent
* Qual è il costo di realizzazione e gestione delle centrali nucleari?
* Quanta è l’energia prodotta dalle centrali nella vita prevista?
* Quanta energia è producibile con un pari investimento nelle energie alternative?
* Qual è l’impatto ambientale?
* E la dipendenza dall’estero?
* Altri problemi che dovremmo sapere?
Una rapida digressione prima di cominciare. Ci chiediamo: ma questi 44 TWh di energia elettrica servono davvero all’Italia da qui a dieci anni? In breve: molto probabilmente sì. Negli ultimi anni, infatti, in Italia sono state autorizzate o costruite un buon numero di centrali a gas. In pratica, abbiamo sostituito la quasi totale dipendenza dal petrolio per la produzione di energia elettrica con il gas, consegnandoci perfino ad un certo surplus di produzione elettrica nel breve termine. Sul lungo periodo però, dieci anni o più appunto, le cose possono cambiare significativamente per una serie di avvenimenti in corso già oggi. Ad esempio, il trend di crescita dei consumi di energia potrebbe continuare; oppure il picco del petrolio e la conseguente scarsità di carburanti potrebbero portare il prezzo della benzina alle stelle, spingendo il settore della mobilità in modo massiccio verso l’elettricità (treni, tram, filobus e soprattutto auto ibride o elettriche); oppure l’Italia potrebbe avere specifici problemi di approvvigionamento di petrolio e/o gas, data la significativa dipendenza delle importazioni da paesi particolarmente instabili come la Libia. Tutte ipotesi realistiche, ragion per cui aumentare la produzione di energia elettrica non è affatto insensato. Ora, il passo successivo: come produrre questi 44 TWh l’anno?
Escludiamo le fonti fossili perché producono la CO2 e sono responsabili del riscaldamento globale. Confrontiamo allora le tre tecnologie di produzione elettrica attualmente in competizione sul mercato e al centro del dibattito italiano: nucleare, solare fotovoltaico ed eolico. A margine abbiamo aggiunto anche i numeri dell’eolico off-shore e del solare a concentrazione, quello sponsorizzato da Rubbia, ma va specificato che questi impianti sono attualmente allo stadio pilota e i costi sono comprensibilmente fuori scala. Non abbiamo invece considerato l’aumento di produzione idroelettrica per un motivo semplice: seppure anch’essa rinnovabile, l’energia idroelettrica in Italia è sostanzialmente già arrivata a livello di saturazione della capacità produttiva (2). Stessa cosa per il geotermico convenzionale. Sono escluse dal confronto anche tecnologie ancora allo stato di ricerca o di sperimentazione, come il geotermico di terza generazione o il Kite-gen, l’eolico d’alta quota, tecnologie molto promettenti sulle quali la ricerca italiana dovrebbe investire massicciamente ed è invece colpevolmente assent
Il torio della discordia | newclear
Il torio della discordia | newclear
Il torio della discordia
postato il 2.lug.2011 alle 4:19 pm | da pat
Una delle testate più autorevoli e conservatrici dell’ambientalismo, fondata decenni fa, The Ecologist ha pubblicato un articolo intitolato inequivocabilmente “Non credete che il torio sia l’opzione verde del nucleare”. Il torio, considerato una fonte di energia virtualmente inesauribile, sicura e con un ridotta produzione di scorie nucleari, convince fino a un certo punto anche fuori della cerchia del movimento ambientalista. Lo stesso MIT nell’appendice del suo dossier “The future of nuclear fuel cycle” mette in guardia al facile entusiasmo sul torio.
La lobby pro-torio, scrive Eifion Rees autore del pezzo, rivendica che dalla combustione di una sola tonnellata di torio in un reattore autofertilizzante a sali fusi (MSR) appartenente alla famiglia dei nuovi reattori che al posto di combustibile solido utilizzano fluoruro di torio liquido (LFTR), si ottiene un GW di elettricità. Mentre per produrre la stessa quantità di energia ad un reattore tradizionale ad acqua pressurizzata (PWR) sono necessarie 250 tonnellate di uranio”.
Il torio della discordia
postato il 2.lug.2011 alle 4:19 pm | da pat
Una delle testate più autorevoli e conservatrici dell’ambientalismo, fondata decenni fa, The Ecologist ha pubblicato un articolo intitolato inequivocabilmente “Non credete che il torio sia l’opzione verde del nucleare”. Il torio, considerato una fonte di energia virtualmente inesauribile, sicura e con un ridotta produzione di scorie nucleari, convince fino a un certo punto anche fuori della cerchia del movimento ambientalista. Lo stesso MIT nell’appendice del suo dossier “The future of nuclear fuel cycle” mette in guardia al facile entusiasmo sul torio.
La lobby pro-torio, scrive Eifion Rees autore del pezzo, rivendica che dalla combustione di una sola tonnellata di torio in un reattore autofertilizzante a sali fusi (MSR) appartenente alla famiglia dei nuovi reattori che al posto di combustibile solido utilizzano fluoruro di torio liquido (LFTR), si ottiene un GW di elettricità. Mentre per produrre la stessa quantità di energia ad un reattore tradizionale ad acqua pressurizzata (PWR) sono necessarie 250 tonnellate di uranio”.
isola energetica
Per dimostrare le proprie capacità di intervento in questa area, basata su batterie al sale, FIAMM
sta realizzando , in collaborazione con Terni Energia, Elettronica Santerno, Galileia e Prosoft:
- Il primo impianto in Italia ad energia rinnovabile , tra i primi in Europa, dotato di
un’appropriata capacità di storage (chiamata isola energetica)
- Collegato alla rete dello stabilimento produttivo e quindi alla rete elettrica, con una potenza di
picco 180kw, 200k kwh anno
- Con capacità di immagazzinamento di circa 230kwh al giorno cioè 85k kwh/anno = 40% della
produzione (considerando un ciclo giornaliero)
- Che mira ad avere gli incentivi per la corretta previsione della produzione del giorno dopo =
+20% dell’incentivo base (per impianti tra 200kw e 10 mega) per almeno 300 giorni anno.
Attendibilità ottenuta con un mix tra previsione del tempo finissima e storage. L’incentivo
aggiuntivo equivale a circa 15-20.000 euro anno (che verrà probabilmente riproposto e che
comunque risponde ad un bisogno reale)
- 4500 mq di spazio occupato 1150 mq di pannelli
- Investimento 600k euro pannelli inverter ecc. + storage 350k di cui 15 0k a fini demo
- L’impianto produce oltre il doppio di quanto consumato dal polo logistico
- Si evitano 106 tonnellate /anno di emissioni di CO2
- Il valore aggiunto equivale a 8/9 persone impiegate per un anno (se in Italia se ne
installassero mille si creerebbero circa 8.000 posti di lavoro per un anno)
- Si evita l’impatto ambientale derivante dalla costruzione di nuove centrali
sta realizzando , in collaborazione con Terni Energia, Elettronica Santerno, Galileia e Prosoft:
- Il primo impianto in Italia ad energia rinnovabile , tra i primi in Europa, dotato di
un’appropriata capacità di storage (chiamata isola energetica)
- Collegato alla rete dello stabilimento produttivo e quindi alla rete elettrica, con una potenza di
picco 180kw, 200k kwh anno
- Con capacità di immagazzinamento di circa 230kwh al giorno cioè 85k kwh/anno = 40% della
produzione (considerando un ciclo giornaliero)
- Che mira ad avere gli incentivi per la corretta previsione della produzione del giorno dopo =
+20% dell’incentivo base (per impianti tra 200kw e 10 mega) per almeno 300 giorni anno.
Attendibilità ottenuta con un mix tra previsione del tempo finissima e storage. L’incentivo
aggiuntivo equivale a circa 15-20.000 euro anno (che verrà probabilmente riproposto e che
comunque risponde ad un bisogno reale)
- 4500 mq di spazio occupato 1150 mq di pannelli
- Investimento 600k euro pannelli inverter ecc. + storage 350k di cui 15 0k a fini demo
- L’impianto produce oltre il doppio di quanto consumato dal polo logistico
- Si evitano 106 tonnellate /anno di emissioni di CO2
- Il valore aggiunto equivale a 8/9 persone impiegate per un anno (se in Italia se ne
installassero mille si creerebbero circa 8.000 posti di lavoro per un anno)
- Si evita l’impatto ambientale derivante dalla costruzione di nuove centrali
venerdì 6 maggio 2011
Hythane (ponte verso l'economia a idrogeno)
Hythane (ponte verso l'economia a idrogeno)
La miscela nota come Hythane o idrometano è stata proposta nel 2007 dall'ASTER, dall'ENEA e dalla Hythane di Littleton (Colorado) [3]. La miscela è costituita da metano ed idrogeno gassoso, mantenuti ad alta pressione (300 atm) e a temperatura ambiente, entro un recipiente in acciaio rivestito da plastiche antiurto. Questi recipienti possono contenere dal 5 al 30% di idrogeno, ed il resto della miscela è costituito da CH4. La miscela attualmente non può essere utilizzata in pile a combustibile, ma può essere bruciata con relativa efficienza in motori a combustione interna a bassa compressione, come nei motori statunitensi a benzina (ciclo Otto) oppure nel motore Wankel.[4]Già la miscela al 7% ha vantaggi ecologici rispetto al metano puro, per il punto di fiamma più basso dell'idrogeno, che porta alla combustione completa del hythane in motori a combustione interna [5].Rispetto alla combustione dell'idrogeno puro, la miscela Hythane riduce di sette volte la produzione degli inquinanti NOx [6].
[modifica] Altri metodi: nanotubi in carbonio, nanotubi in silicio
Nel 2008 è stata annunciata la possibilità di utilizzare nanotubi in silicio per trasportare idrogeno in autoveicoli [8]. Simulazioni fisico/chimiche al computer con il metodo matematico "Grand Canonical Monte Carlo" indicano che i nanotubi di silicio possono assorbire maggiori quantità di idrogeno rispetto ai nanotubi al carbonio [9].
Nel febbraio del 2011, la Cella Energy Ltd., (suddivisione del en:Rutherford Appleton Laboratory [10]) presenterà alla Fuel Cell and Hydrogen Energy Expo di Washington una tecnologia pratica ed economica per immagazzinare l'idrogeno in micro-fibre intrecciate a formare micro-granuli finissimi (molto più fini della sabbia, tali da assumere una consistenza semi-liquida), che permetterebbe di servire l'idrogeno da distributori analoghi alle attuali pompe di benzina.
Assieme all'Università di Oxford e all'University College di Londra, questi ricercatori hanno prodotto (con tecniche di "elettrospinning" ed "elettrospray") fibre di diametro tra i 2 e i 50 nanometri che si intrecciano fra loro in modo da creare una sorta di "tessuto" microporoso. [11]
Idruri metallici
Idruri metallici
Lo stoccaggio in idruri solidi è una possibile soluzione per lo stoccaggio automobilistico. Un serbatoio di idruro è circa tre volte più capiente e quattro volte più pesante di un serbatoio di benzina che produce la stessa energia. Per un'automobile standard, si tratta di circa 0,17 m3 di spazio e 270 kg contro 0,057 m3 e 70 kg. Un normale serbatoio di benzina pesa poche decine di chilogrammi ed è costruito in acciaio che il cui prezzo è stimato in circa $2,20/kg. Il litio, il costituente principale per peso di un recipiente di stoccaggio di idruri, costa attualmente $90/kg. Ogni idruro necessiterà di essere riciclato o ricaricato con idrogeno, a bordo dell'automobile o in una centrale di riciclo. Una cellula energetica metallo-ossido, per esempio una cellula di carburante zinco-aria o una cellula di carburante litio-aria, fornirà un uso migliore per il peso aggiunto rispetto a una cellula di carburante a idrogeno con un serbatoio di stoccaggio in idruro metallico.
Spesso gli idruri reagiscono per combustione, piuttosto violentemente per esposizione all'aria umida, e sono molto tossici a contatto con la pelle o con gli occhi, e quindi sono abbastanza ingombranti da manipolare (si veda borano, idruro di litio e idruro di alluminio). Questa è la ragione (oltre al peso ed al costo) per la quale alcuni combustibili, anche se sono stati proposti dall'industria dei lanci spaziali che ha speso tempo e risorse in queste ricerche, non sono mai stati utilizzati per alcun veicolo in lanci spaziali.
Alcuni idruri forniscono una bassa reattività (e quindi un'elevata sicurezza) ed elevate densità di stoccaggio (al di sopra del 10% in peso). I candidati principali sono il boroidruro di sodio, il tetraidruroalluminato di litio ed il borano di ammonio. Il boroidruro di sodio ed il borano di ammonio possono essere immagazzinati in forma liquida se mescolati con acqua, ma debbono essere stivati in grandi concentrazioni per produrre una densità accettabile di idrogeno e questo richiede un complicato sistema di riciclo dell'acqua nella fuel cell. In forma liquida, il boroidruro di sodio fornisce il vantaggio di poter reagire direttamente nella cella a combustione, permettendo la produzione di meno costose, più efficienti e più potenti fuel cell che non abbisognino di catalizzatori al platino. Riciclare il boroidruro di sodio è molto costoso in termini energetici e sarebbero necessarie appositi impianti di riciclaggio. Sistemi più efficienti di riciclaggio del boroidruro di sodio sono ancora in fase sperimentale. I sistemi di riciclaggio del borano di ammonio sono ancora del tutto da sperimentare.
Immagazzinamento dell'idrogeno
Immagazzinamento dell'idrogeno
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
L'immagazzinamento dell'idrogeno rappresenta un punto fondamentale nello sviluppo di un'economia dell'idrogeno. La maggior parte della ricerca sull'immagazzinamento dell'idrogeno punta ad una diminuzione del volume di stoccaggio, per applicazioni mobili.
Queste ricerche sono importanti anche per il ruolo che potrebbe avere l'idrogeno nel fornire un deposito per l'energia elettrica di fonti non prevedibili, come l'energia eolica.
La principale difficoltà nell'utilizzo dell'idrogeno come sistema di stoccaggio e che le trasformazioni energia-> idrogeno-> energia sono costose e tecnologicamente complesse.
Gli idrocarburi sono spesso immagazzinati nel punto di utilizzo, sia come liquido nei serbatoi di benzina, gasolio e GPL nelle automobili oppure nei serbatoi a propano compresso. L'idrogeno invece risulta molto costoso da stoccare e/o trasportare con le attuali tecnologie. L'idrogeno presenta una elevata densità di energia per unità di massa, ma scarsa densità energetica per volume rispetto agli idrocarburi, richiedendo quindi serbatoi di maggiori dimensioni per il suo deposito. Tali serbatoi per l'idrogeno sono quindi più pesanti rispetto a quelli degli idrocarburi a parità di contenuto energetico, lasciando invariati tutti gli altri fattori. Aumentare la pressione del gas migliorerebbe la densità di energia per unità di volume, ottenendo contenitori meno ingombranti, ma non più leggeri.[1] Comprimere un gas richiede energia per alimentare il compressore: una compressione più spinta comporta una maggiore perdita di energia durante il processo di compressione.
Alternativamente si potrebbe usare idrogeno liquido o neve di idrogeno a più alta densità volumetrica di energia (come nello Space Shuttle). Tuttavia l'idrogeno liquido richiede un immagazzinamento criogenico e bolle a circa 20,268 K (-252,882 °C ovvero -423,188 °F). Quindi la sua liquefazione impone una grande perdita di energia (poiché è richiesta energia per raffreddarlo fino a quelle temperature). I serbatoi devono poi essere ben isolati per evitare l'ebollizione e l'isolante per l'idrogeno liquido è solitamente costoso e delicato. Assumendo tutto questo risolvibile, rimane il problema della densità. L'idrogeno liquido ha densità energetica per unità di volume di circa 4 volte peggiore rispetto agli idrocarburi come la benzina. Questo evidenzia il problema della densità per l'idrogeno puro: vi è effettivamente il 64% in più di idrogeno in un litro di benzina (116 grammi di idrogeno) che in un litro di idrogeno liquido puro (71 grammi). Il carbonio nella benzina inoltre contribuisce attivamente all'energia della combustione.
Benzina all'idrogeno
Benzina all'idrogeno a 25 centesimi/ Ecco la scoperta che rivoluzionera' il mondo
Sabato, 12 Febbraio 2011 - 20:10
Venticinque centesimi al litro. La benzina del futuro potrebbe costare sei volte di meno rispetto al prezzo attuale. Il tutto grazie a un rivoluzionario utilizzo della tecnologia dell'idrogeno, messo a punto in Inghilterra dopo quattro anni di studi nei laboratori della Rutherford Appleton vicino a Oxford: gli scienziati della "Cella Energy", un'azienda all'avanguardia in questo settore, sono pronti a rivelare la scoperta che potrebbe sconvolgere non solo il mondo dei motori, della mobilit� in generale e dei problemi dell'inquinamento, ma anche mettere in crisi l'industria pi� potente al mondo: quella del petrolio. Se poi si considera che alcuni Paesi, come la Norvegia, hanno gi� un'autostrada ecologica in quanto percorribile solamente dalle automobili il cui motore � alimentato ad idrogeno e non a benzina, allora si capisce che gli effetti della scoperta potrebbero essere davvero rivoluzionari. Questo non significa soltanto un possibile crollo delle "Sette Sorelle" (le potentissime societ� leader dei carburanti, che mai come quest'anno hanno realizzato utili stratosferici); ma anche una rivoluzione nei rapporti economici con i Paesi produttori di petrolio che proprio sull'oro nero hanno basato ricchezza e sviluppo. Insomma, intorno a questa notizia potrebbero girare e scontrarsi interessi planetari. Tutto consiste nella capacita' di stoccare l'idrogeno a temperatura ambiente. Finora l'ostacolo al suo utilizzo era costituito dal fatto che l'idrogeno si pu� conservare solo a bassissime temperature oppure a pressione molto alta (e tutto cio' comporta costi e rischi). Ebbene, gli studiosi della azienda inglese, grazie alle nanotecnologie, sarebbero riusciti a incapsulare l'idrogeno in un tessuto polimero poroso. Questo nuovo carburante all'idrogeno sarebbe costituito da microcelle di borano di ammoniaca circondate da polimeri in modo da potere essere immesse nei serbatoi. I motori di tutti gli autoveicoli (ma anche degli aerei, pensate un po') per funzionare perfettamente avrebbero bisogno soltanto di qualche lieve modifica. Le microfibre prodotte in laboratorio hanno lo spessore equivalente a un trentesimo di capello e si possono trasformare in sostanza liquida distribuibile alle pompe. Oltre al costo ultraridotto, ci sarebbe un ulteriore, enorme vantaggio: nessuna emissione se non vapore acqueo.:ohhh
Sabato, 12 Febbraio 2011 - 20:10
Venticinque centesimi al litro. La benzina del futuro potrebbe costare sei volte di meno rispetto al prezzo attuale. Il tutto grazie a un rivoluzionario utilizzo della tecnologia dell'idrogeno, messo a punto in Inghilterra dopo quattro anni di studi nei laboratori della Rutherford Appleton vicino a Oxford: gli scienziati della "Cella Energy", un'azienda all'avanguardia in questo settore, sono pronti a rivelare la scoperta che potrebbe sconvolgere non solo il mondo dei motori, della mobilit� in generale e dei problemi dell'inquinamento, ma anche mettere in crisi l'industria pi� potente al mondo: quella del petrolio. Se poi si considera che alcuni Paesi, come la Norvegia, hanno gi� un'autostrada ecologica in quanto percorribile solamente dalle automobili il cui motore � alimentato ad idrogeno e non a benzina, allora si capisce che gli effetti della scoperta potrebbero essere davvero rivoluzionari. Questo non significa soltanto un possibile crollo delle "Sette Sorelle" (le potentissime societ� leader dei carburanti, che mai come quest'anno hanno realizzato utili stratosferici); ma anche una rivoluzione nei rapporti economici con i Paesi produttori di petrolio che proprio sull'oro nero hanno basato ricchezza e sviluppo. Insomma, intorno a questa notizia potrebbero girare e scontrarsi interessi planetari. Tutto consiste nella capacita' di stoccare l'idrogeno a temperatura ambiente. Finora l'ostacolo al suo utilizzo era costituito dal fatto che l'idrogeno si pu� conservare solo a bassissime temperature oppure a pressione molto alta (e tutto cio' comporta costi e rischi). Ebbene, gli studiosi della azienda inglese, grazie alle nanotecnologie, sarebbero riusciti a incapsulare l'idrogeno in un tessuto polimero poroso. Questo nuovo carburante all'idrogeno sarebbe costituito da microcelle di borano di ammoniaca circondate da polimeri in modo da potere essere immesse nei serbatoi. I motori di tutti gli autoveicoli (ma anche degli aerei, pensate un po') per funzionare perfettamente avrebbero bisogno soltanto di qualche lieve modifica. Le microfibre prodotte in laboratorio hanno lo spessore equivalente a un trentesimo di capello e si possono trasformare in sostanza liquida distribuibile alle pompe. Oltre al costo ultraridotto, ci sarebbe un ulteriore, enorme vantaggio: nessuna emissione se non vapore acqueo.:ohhh
Sole + Acqua = Idrogeno – Questo è solo l’inizio
Grazie ad un catalizzatore creato da un chimico del MIT, Daniel Nocera, la luce del sole potrebbe trasformare facilmente l’acqua in idrogeno. Se il processo potesse essere scalato, questo renderebbe l’energia solare la fonte dominante e potenziale di energia per tutto il mondo. “Io vado a mostrarvi qualcosa che ancora nessuno finora ha dimostrato” ha affermato Daniel Nocera, professore di chimica al MIT parlando davanti ad un auditorium colmo di scienziati, ricercatori e funzionari del governo USA. L’intero processo è basato sulla ricreazione del processo di fotosintesi: “Questo è il futuro. Abbiamo così ricreato una foglia di una pianta”.
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Un balzo rivoluzionario potrebbe trasformare l’utilizzo ora solo marginale dell‘energia solare ad una delle principali fonti di energia rinnovabile e non. Così i ricercatori del MIT hanno superato un importante ostacolo nell’utilizzo dell’energia solare: l’immagazzinamento di energia durante l’uso anche quando il sole non brilla. Daniel Nocera ci descriverà il rivoluzionario nuovo processo per immagazzinare l’energia solare.
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Fino ad ora l’energia solare è stata un’ottima fonte energetica ma solo per i giorni di sole perché l’immagazzinamento di energia supplementare per suo utilizzo successivo è stata eccessivamente onerosa e gravemente insufficiente. Con l’annuncio fatto ieri dal MIT si è riusciti ad ottenere una raccolta estremamente efficiente e a basso costo di energia solare. Così questa scoperta potrebbe sbloccare la più potente fonte di energia non tossica, abbondante, illimitata e senza emissioni di CO2: il sole.
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“Questo è il Nirvana di ciò che abbiamo immaginato per anni” ha spiegato Daniel Nocera, professore, ricercatore del MIT e autore del documento che descrive l’esperimento e la ricerca compiuta. “L’utilizzo dell’energia solare è sempre stata limitata e lontana da essere una soluzione -totale-. Ora invece si può seriamente pensare ad un utilizzo dell’energia solare illimitato.”
Quello che ha voluto dimostrare Daniel Nocera è stata una reazione chimica che genera ossigeno dall’acqua come fanno molto piante verdi durante la fotosintesi. Si è raggiunti così un risultato che potrebbe avere profonde implicazioni per l’intera industria energetica mondiale. L’esperimento effettuato con l’ausilio di un catalizzatore ha voluto muovere il primo e più difficile passo nella divisione dell’acqua per produrre facilmente idrogeno.
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Ma il punto è che questo processo, ritiene Nocera, potrebbe contribuire a superare i principali ostacoli che impediscono un utilizzo efficiente dell’energia solare che questa possa diventare una fonte di energia rinnovabile dominante. L’energia solare ha un potenziale unico per generare grandi quantità di energia pulita non contribuendo al riscaldamento globale.
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Ma senza un strumento a basso costo per immagazzinare questa energia, l’energia solare non può sostituire i combustibili fossili su larga scala ed in modo efficiente. Nocera sarebbe riuscito così ad utilizzare la luce del sole per dividere le molecole dell’acqua, per utilizzarla poi sotto forma di combustibile a idrogeno che in seguito potrebbe essere bruciato in un generatore o ricombinato con l’ossigeno in una cella a combustibile. Ancora più ambizioso sarebbe la reazione potesse essere utilizzata per dividere le molecole dell’acqua partendo dall’acqua di mare.
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Ispirato dal processo di fotosintesi delle piante, Nocera e Matthew Kanan (borsista postdottorato nel laboratorio di Nocera), hanno sviluppato un processo senza precedenti che permetterà all’energia solare di essere utilizzata per dividere l’acqua in idrogeno e ossigeno e ricombinato all’interno di una cella a combustibile, producendo energia elettrica per casa o per auto senza creare emissioni di CO2 sia di giorno che di notte. La componente chiave per Nocera e Kanan del nuovo processo è un catalizzatore che produce ossigeno dall’acqua ed un altro prezioso catalizzatore che estrae idrogeno. Il nuovo catalizzatore consiste in metallo di cobalto, del fosfato ed un elettrodo posti in acqua.
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Quando l’energia elettrica proveniente da una cella fotovoltaica, da una turbina eolica o da qualsiasi altra fonte di energia, sull’elettrodo si forma un sottile film producendo ossigeno sottoforma di gas. Combinato poi con un altro catalizzatore, come per esempio il platino, in grado di produrre idrogeno dall’acqua, il sistema è in grado di duplicare la divisione degli atomi che compongono la molecola dell’acqua come si verifica durante il processo di fotosintesi.
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Immagazzinare l’energia proveniente dal sole simulando un processo che sia simile alla fotosintesi, gli scienziati lo hanno cercato di fare sin dai primi anni 1970. In particolare, essi hanno cercato di replicare il modo in cui le piante verdi riescano ad scindere le molecole dell’acqua. Gli esperimenti riuscirono ma solo utilizzando alte temperature, soluzioni alcaline pericolose, o rare e costose tecnologie come catalizzatori al platino. Il catalizzatore di Nocera invece è economico e utilizza una temperatura ambiente e senza sostanze caustiche, le stesse semplici condizioni riscontrate nelle piante.
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Il nuovo catalizzatore funziona a temperatura ambiente e pH dell’acqua neutro; “è facile da controllare”, spiega Nocera. “Per questo nel momento in cui si va ad applicare per far lavorare il processo, è così facile da attuare. E’ un passo gigante per l’energia pulita, la luce del sole infatti è quella che offre il maggiore potenziale rispetto a qualsiasi altra fonte di energia per risolvere i problemi di fabbisogno energetico.
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1 ora di sole che colpisce l’intero globo offrirebbe abbastanza luce per ricoprire il fabbisogno di energia del pianeta per un anno. James Barber, leader nello studio della fotosintesi che non è stato coinvolto nella ricerca ammette che “Si tratta di una grande scoperta con enormi implicazione per la futura prosperità di tutta l’umanità.” Ernst Chain, biochimico presso l’Imperial College di Londra “L’importanza della loro scoperta non può essere sopravvalutata, poiché apre la porta per lo sviluppo di nuove tecnologie per la produzione di energia, riducendo così la nostra dipendenza dai combustibili fossili e affrontando il problema globale del cambiamento climatico”.
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Nocera vede 2 modi per trarre vantaggio dalla sua conquista:
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In primo luogo, un pannello fotovoltaico convenzionale che cattura la luce del sole per produrre energia elettrica; a sua volta, l’elettricità sarebbe spedita ad un dispositivo chiamato uno “electrolyzer”, che sarebbe il catalizzatori che divide le molecole d’acqua.
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Sole + Acqua = Idrogeno – Questo è solo l’inizio
Ad oggi la tecnologia disponibile per dividere l’acqua e produrre energia elettrica è utilizzata solo a livello industriale ed è molto costosa ma spiega Nocera che è molto fiducioso per lo sviluppo dell’integrazione di tali sistemi agli impianti fotovoltaici. “Questo è solo l’inizio” ha detto Nocera, auspicando che entro 10 anni gli edifici potranno accumulare sempre più energia dal sole e attraverso quella eccedente utilizzarla per produrre idrogeno e così dalle celle a combustibile produrre nuova energia elettrica anche quando il sole non c’è.
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La foglia artificiale per la produzione di combustibile e la desalinizzazione dell’acqua di mare potrebbe fornire grandiose promesse. Ma per molti scienziati, tali possibilità sembrano impossibili e utopiche. Presto conclude Nocera utilizzando un semplice processo che ci ha insegnato la natura, gli esseri umani potrebbero utilizzare il sole “per produrre combustibili a partire da un bicchiere d’acqua”. Tale idea possiede una tale eleganza che ogni scienziato e ricercatore anche se scettico può apprezzare e soprattutto offrire la speranza che ognuno dovrebbe trovare.
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Il progetto è parte del MIT Energy Initiative, un programma destinato a contribuire per la trasformazione del sistema energetico globale e per soddisfare le esigenze del futuro di contribuire alla realizzazione di un ponte fra gli odierni sistemi di fabbisogno energetico e quelli futuri. Così il successo di Nocera e del suo laboratorio mostra quanto sia importante lo studio e lo sviluppo delle diverse forme di approvvigionamento energetico come può essere quello solare e quello dell’idrogeno oltre ad un unione di diverse fonti di finanziamento da parte del governo, dalle associazioni e fondazioni filantropiche e dall’industria solare.
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Un balzo rivoluzionario potrebbe trasformare l’utilizzo ora solo marginale dell‘energia solare ad una delle principali fonti di energia rinnovabile e non. Così i ricercatori del MIT hanno superato un importante ostacolo nell’utilizzo dell’energia solare: l’immagazzinamento di energia durante l’uso anche quando il sole non brilla. Daniel Nocera ci descriverà il rivoluzionario nuovo processo per immagazzinare l’energia solare.
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Fino ad ora l’energia solare è stata un’ottima fonte energetica ma solo per i giorni di sole perché l’immagazzinamento di energia supplementare per suo utilizzo successivo è stata eccessivamente onerosa e gravemente insufficiente. Con l’annuncio fatto ieri dal MIT si è riusciti ad ottenere una raccolta estremamente efficiente e a basso costo di energia solare. Così questa scoperta potrebbe sbloccare la più potente fonte di energia non tossica, abbondante, illimitata e senza emissioni di CO2: il sole.
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“Questo è il Nirvana di ciò che abbiamo immaginato per anni” ha spiegato Daniel Nocera, professore, ricercatore del MIT e autore del documento che descrive l’esperimento e la ricerca compiuta. “L’utilizzo dell’energia solare è sempre stata limitata e lontana da essere una soluzione -totale-. Ora invece si può seriamente pensare ad un utilizzo dell’energia solare illimitato.”
Quello che ha voluto dimostrare Daniel Nocera è stata una reazione chimica che genera ossigeno dall’acqua come fanno molto piante verdi durante la fotosintesi. Si è raggiunti così un risultato che potrebbe avere profonde implicazioni per l’intera industria energetica mondiale. L’esperimento effettuato con l’ausilio di un catalizzatore ha voluto muovere il primo e più difficile passo nella divisione dell’acqua per produrre facilmente idrogeno.
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Ma il punto è che questo processo, ritiene Nocera, potrebbe contribuire a superare i principali ostacoli che impediscono un utilizzo efficiente dell’energia solare che questa possa diventare una fonte di energia rinnovabile dominante. L’energia solare ha un potenziale unico per generare grandi quantità di energia pulita non contribuendo al riscaldamento globale.
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Ma senza un strumento a basso costo per immagazzinare questa energia, l’energia solare non può sostituire i combustibili fossili su larga scala ed in modo efficiente. Nocera sarebbe riuscito così ad utilizzare la luce del sole per dividere le molecole dell’acqua, per utilizzarla poi sotto forma di combustibile a idrogeno che in seguito potrebbe essere bruciato in un generatore o ricombinato con l’ossigeno in una cella a combustibile. Ancora più ambizioso sarebbe la reazione potesse essere utilizzata per dividere le molecole dell’acqua partendo dall’acqua di mare.
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Sole + Acqua = Idrogeno – Come Funziona il Processo
Ispirato dal processo di fotosintesi delle piante, Nocera e Matthew Kanan (borsista postdottorato nel laboratorio di Nocera), hanno sviluppato un processo senza precedenti che permetterà all’energia solare di essere utilizzata per dividere l’acqua in idrogeno e ossigeno e ricombinato all’interno di una cella a combustibile, producendo energia elettrica per casa o per auto senza creare emissioni di CO2 sia di giorno che di notte. La componente chiave per Nocera e Kanan del nuovo processo è un catalizzatore che produce ossigeno dall’acqua ed un altro prezioso catalizzatore che estrae idrogeno. Il nuovo catalizzatore consiste in metallo di cobalto, del fosfato ed un elettrodo posti in acqua.
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Quando l’energia elettrica proveniente da una cella fotovoltaica, da una turbina eolica o da qualsiasi altra fonte di energia, sull’elettrodo si forma un sottile film producendo ossigeno sottoforma di gas. Combinato poi con un altro catalizzatore, come per esempio il platino, in grado di produrre idrogeno dall’acqua, il sistema è in grado di duplicare la divisione degli atomi che compongono la molecola dell’acqua come si verifica durante il processo di fotosintesi.
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Immagazzinare l’energia proveniente dal sole simulando un processo che sia simile alla fotosintesi, gli scienziati lo hanno cercato di fare sin dai primi anni 1970. In particolare, essi hanno cercato di replicare il modo in cui le piante verdi riescano ad scindere le molecole dell’acqua. Gli esperimenti riuscirono ma solo utilizzando alte temperature, soluzioni alcaline pericolose, o rare e costose tecnologie come catalizzatori al platino. Il catalizzatore di Nocera invece è economico e utilizza una temperatura ambiente e senza sostanze caustiche, le stesse semplici condizioni riscontrate nelle piante.
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Il nuovo catalizzatore funziona a temperatura ambiente e pH dell’acqua neutro; “è facile da controllare”, spiega Nocera. “Per questo nel momento in cui si va ad applicare per far lavorare il processo, è così facile da attuare. E’ un passo gigante per l’energia pulita, la luce del sole infatti è quella che offre il maggiore potenziale rispetto a qualsiasi altra fonte di energia per risolvere i problemi di fabbisogno energetico.
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1 ora di sole che colpisce l’intero globo offrirebbe abbastanza luce per ricoprire il fabbisogno di energia del pianeta per un anno. James Barber, leader nello studio della fotosintesi che non è stato coinvolto nella ricerca ammette che “Si tratta di una grande scoperta con enormi implicazione per la futura prosperità di tutta l’umanità.” Ernst Chain, biochimico presso l’Imperial College di Londra “L’importanza della loro scoperta non può essere sopravvalutata, poiché apre la porta per lo sviluppo di nuove tecnologie per la produzione di energia, riducendo così la nostra dipendenza dai combustibili fossili e affrontando il problema globale del cambiamento climatico”.
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Nocera vede 2 modi per trarre vantaggio dalla sua conquista:
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- Desalinizzare l’Acqua di Mare e Produrre Idrogeno
In primo luogo, un pannello fotovoltaico convenzionale che cattura la luce del sole per produrre energia elettrica; a sua volta, l’elettricità sarebbe spedita ad un dispositivo chiamato uno “electrolyzer”, che sarebbe il catalizzatori che divide le molecole d’acqua.
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Sole + Acqua = Idrogeno – Questo è solo l’inizio
Ad oggi la tecnologia disponibile per dividere l’acqua e produrre energia elettrica è utilizzata solo a livello industriale ed è molto costosa ma spiega Nocera che è molto fiducioso per lo sviluppo dell’integrazione di tali sistemi agli impianti fotovoltaici. “Questo è solo l’inizio” ha detto Nocera, auspicando che entro 10 anni gli edifici potranno accumulare sempre più energia dal sole e attraverso quella eccedente utilizzarla per produrre idrogeno e così dalle celle a combustibile produrre nuova energia elettrica anche quando il sole non c’è.
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La foglia artificiale per la produzione di combustibile e la desalinizzazione dell’acqua di mare potrebbe fornire grandiose promesse. Ma per molti scienziati, tali possibilità sembrano impossibili e utopiche. Presto conclude Nocera utilizzando un semplice processo che ci ha insegnato la natura, gli esseri umani potrebbero utilizzare il sole “per produrre combustibili a partire da un bicchiere d’acqua”. Tale idea possiede una tale eleganza che ogni scienziato e ricercatore anche se scettico può apprezzare e soprattutto offrire la speranza che ognuno dovrebbe trovare.
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Il progetto è parte del MIT Energy Initiative, un programma destinato a contribuire per la trasformazione del sistema energetico globale e per soddisfare le esigenze del futuro di contribuire alla realizzazione di un ponte fra gli odierni sistemi di fabbisogno energetico e quelli futuri. Così il successo di Nocera e del suo laboratorio mostra quanto sia importante lo studio e lo sviluppo delle diverse forme di approvvigionamento energetico come può essere quello solare e quello dell’idrogeno oltre ad un unione di diverse fonti di finanziamento da parte del governo, dalle associazioni e fondazioni filantropiche e dall’industria solare.
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Potrebbe l'aria risolvere la nostra sfida di accumulo dell'energia?
Potrebbe l'aria risolvere la nostra sfida di accumulo dell'energia?
Un futuro energetico che sia basse emissioni di carbonio significa di più che un sacco di pannelli solari e turbine a vento: ci vorrà un sacco di stoccaggio dell'energia come bene. Senza un mezzo affidabile, conveniente e su vasta scala di immagazzinare energia, la potenza intermittente dal sole, dal vento e le fonti di marea solo non sarà in grado di supportare l'infrastruttura che abbiamo oggi.Le batterie sono la scelta più ovvia in primo luogo, ma la tecnologia attuale non è sufficiente . Come Donald Sadoway, un ricercatore leader nel immagazzinaggio di energia e professore al Massachusetts Institute of Technology, ha detto Time rivista, "Abbiamo bisogno di innovazioni radicali, quindi abbiamo bisogno di esperimenti radicali." Le grandi innovazioni a destra, ha detto, "fanno venire i brividi lungo la spina dorsale del mondo del carbonio".
Bloom Energia fatto un grande splash nel 2010 con l'uscita della sua cella a combustibile avanzate, il Bloom Energy Server. Da allora, l'azienda ha iniziato ad offrire stoccaggio della pila a combustibile come un servizio così come un prodotto, ma resta da vedere se il cosiddetto Bloom Box sarà il game-changer la società sostiene che sia.
Quindi, se le batterie e le celle a combustibile non sono ancora pronte su larga scala? Potrebbe essere compresso accumulo di energia con l'aria (CAES) e, in particolare, un tipo di CAES in fase di sviluppo da una società di New Hampshire-based chiamato SustainX.
La tecnologia SustainX ha guadagnato abbastanza interesse sia dal National Science Foundation e il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti per raccogliere 5,4 milioni dollari in finanziamenti. E, proprio questa settimana, la società ha fissato un altro 14,4 milioni dollari da GE Energy Financial Services e altri investitori. E ha vinto anche il sostegno della generazione globale e azienda di distribuzione AES, Che sta lavorando con SustainX per aiutarla a sviluppare un impianto di dimostrazione su larga scala che potrebbe immagazzinare abbastanza energia per alimentare fino a 1.000 abitazioni.
Mentre CAES è stato usato per più di 100 anni per unità dispacci telegrafici o orologi di potenza, I suoi limiti aver conservato la sua possa essere applicata a una più ampia, la scala più utile. Uno dei problemi è stato a lungo il calore: quando l'aria viene compressa per immagazzinare energia, si riscalda, calore dissipato e che non è ripreso significa spreco di energia e una perdita di efficienza. SustainX sostiene che la sua tecnologia mantiene l'aria a temperatura pressoché costante (isoterma) sia in fase di compressione ed espansione, rendendo più efficiente che altri sistemi. E per via aerea la memorizzazione in standard, cilindri off-the-shelf di gas industriale fuori terra anziché in cupole saline sotterranee, così come al mondo due operazioni esistenti CAES, SustainX afferma che il suo approccio offre il vantaggio supplementare di essere scalabili e trasportabili ovunque energia è necessità di conservazione.
Sembra tutto molto promettenti, anche se - come al solito - la prova dipenderà dal modo in cui la tecnologia svolge su larga scala e commerciale. Tuttavia, considerando i problemi di accumulo di energia convenzionale a base chimica in batterie, le sfide finanziarie che circonda lo stoccaggio di idrogeno a celle a combustibile e dei rischi fisici associati con acqua pompata immagazzinamento di energia, sistemi meccanici basati su aria o di gravità in grado di dimostrare un effettivo potenziale per contribuire a risolvere la griglia di energia su scala enigma di archiviazione.
sabato 2 aprile 2011
Gli impianti fotovoltaici più grandi
Gli impianti fotovoltaici più grandi
A gennaio 2011 gli impianti fotovoltaici più grandi al mondo sono[4]:- 1) Sarnia, Ontario, Canada 97 MW
- 2) Montalto di Castro, Italia 84,2 MW
- 3) Solarpark Finsterwalde I,II,III - Finsterwalde, Germania 80,7 MW
- 4) Rovigo, Italia 70 MW
- 5) Parco fotovoltaico Olmedilla de Alarcón, Spagna. 60 MWp
- Il più grande impianto su tetto è quello costruito sugli stabilimenti General Motors a Saragozza, in Spagna, con una potenza di 11,8 MW di picco[5].
- Il più grande impianto fotovoltaico architettonicamente integrato in funzione è quello dei padiglioni fieristici di Monaco di Baviera, per un totale di 1 MWp. L'integrazione architettonica consiste nell'impiego dei moduli fotovoltaici come infissi, ovvero in sostituzione della copertura stessa degli edifici.
- Il più grande impianto in facciata al mondo è quello costruito sulla sede del produttore di moduli fotovoltaici cinese Suntech Power, per un totale di 1 MWp su 6900 m2[6]. La stessa azienda detiene anche l'attuale record mondiale per capacità produttiva con 1 GWp/anno di moduli fotovoltaici prodotti e commercializzati[7]. La giapponese Sharp deteneva il precedente primato fin dagli albori del fotovoltaico.
- L'installazione fotovoltaica più spettacolare è forse la cosiddetta Pergola solare realizzata da un pool di aziende europee a Barcellona, Spagna, che raccoglie moduli fotovoltaici per un totale di 444 kWp su un'unica vela di 112x50 metri sospesa a mezz'aria (quasi un campo di calcio regolamentare)[8].
Numeri su energia alternativa
1 Km quadrato di pannelli fotovoltaici da 50MW di potenza
I 10 paesi con maggiore potenza eolica installata sono:
Secondo gli studi dell’ANEV (in collaborazione con Legambiente, GreenPeace, WWF, UIL, Università Telematica “Guglielmo Marconi” e Terna), l’obiettivo che l’Italia può raggiungere è quello di 16200MW installati entro il 2020 che corrispondono a 27TWh di elettricità prodotta. Considerando che l’Italia dovrebbe raggiungere il 17% di produzione di energia rinnovabile entro il 2020, il contributo dell’eolico potrebbe bastare a coprire il 50% di questa energia. Il tutto con impianti che andrebbero ad occupare soltanto lo 0.0008% del territorio e con un occupazione nel settore eolico di 66000 addetti. Le regioni con maggiori capacità sono quelle del sud e le isole maggiori in particolare Puglia, Campania, Sicilia, Sardegna, con obiettivo di 1750-2100 MW installati entro il 2020.
Tanto per capirsi, adatto alle esigenze di un’abitazione unifamiliare, il costo si aggirerebbe su poche migliaia di euro per kW.
I 10 paesi con maggiore potenza eolica installata sono:
| Paese | MW | % | ||||||||||||
| USA | 35064 | 22.1 | ||||||||||||
| Cina | 25805 | 16.3 | ||||||||||||
| Germania | 25777 | 16.3 | ||||||||||||
| Spagna | 19149 | 12.1 | ||||||||||||
| India | 10926 | 6.9 | ||||||||||||
| Italia | 4850 | 3.1 | ||||||||||||
| Francia | 4492 | 2.8 | ||||||||||||
| Gran Bretagna | 4051 | 2.6 | ||||||||||||
| Portogallo | 3535 | 2.2 | ||||||||||||
| Danimarca | 3465 | 2.2 | ||||||||||||
| Resto del mondo | 21391 | 13.5 |
Secondo gli studi dell’ANEV (in collaborazione con Legambiente, GreenPeace, WWF, UIL, Università Telematica “Guglielmo Marconi” e Terna), l’obiettivo che l’Italia può raggiungere è quello di 16200MW installati entro il 2020 che corrispondono a 27TWh di elettricità prodotta. Considerando che l’Italia dovrebbe raggiungere il 17% di produzione di energia rinnovabile entro il 2020, il contributo dell’eolico potrebbe bastare a coprire il 50% di questa energia. Il tutto con impianti che andrebbero ad occupare soltanto lo 0.0008% del territorio e con un occupazione nel settore eolico di 66000 addetti. Le regioni con maggiori capacità sono quelle del sud e le isole maggiori in particolare Puglia, Campania, Sicilia, Sardegna, con obiettivo di 1750-2100 MW installati entro il 2020.
Ma di cosa si parliamo quando citiamo il mini eolico e micro eolico?
Quando l’eolico è “mini”, abbiamo a che fare con macchine in grado di fornire 60 chilowatt, con un diametro delle pale di 7,5 metri (in questo caso si potrebbe soddisfare la domanda energetica di un’azienda agricola). I costi? Per ottenere una potenza di circa 25 chilovatt la spesa si aggira sui 60/70 mila euro, con una resa stimata di circa 11 mila euro: in pratica, l’investimento viene ammortizzato in 7 anni, meno di quello che occorre per un impianto fotovoltaico.
Nel secondo caso ci riferiamo a un impianto con una potenza di 5 chilowatt, alto 9 metri , con le pale che avrebbero di un metro e mezzo di raggio, in grado di soddisfare il fabbisogno di una villetta. Quindi, a fronte di una produzione più modesta, anche i costi sono sensibilmente inferiori.
Energia eolica installata nel mondo
Energia eolica installata nel mondo
(Fonti GWEC, EWEA, ANEV)Anche nel 2009 l’eolico è stato l’energia con più elevato sviluppo in Europa, infatti il 39% dei nuovi impianti installati vengono dal settore eolico. Nel 2008 gli Stati Uniti sono diventati i leader mondiali come produzione, sorpassando la Germania. Nel 2009 anche la Cina ha effettuato questo sorpasso, raddoppiando rispetto all’anno precedente per la quinta volta di fila la potenza totale installata. La capacità installata totale ha raggiunto i 158.5GW nel 2009 con 38 GW installati solo nell’ultimo anno e un mercato per le turbine di circa 45 miliardi di euro e mezzo milione di persone occupate in questo settore (fonte GWEC). La Cina con i suoi nuovi 13803 MW insieme agli Stati Uniti con 9996 MW sono stati da soli gli artefici di più del 60% delle nuove installazioni a livello mondiale.
I 10 paesi con maggiore potenza installata sono:
| Paese | MW | % |
| USA | 35064 | 22.1 |
| Cina | 25805 | 16.3 |
| Germania | 25777 | 16.3 |
| Spagna | 19149 | 12.1 |
| India | 10926 | 6.9 |
| Italia | 4850 | 3.1 |
| Francia | 4492 | 2.8 |
| Gran Bretagna | 4051 | 2.6 |
| Portogallo | 3535 | 2.2 |
| Danimarca | 3465 | 2.2 |
| Resto del mondo | 21391 | 13.5 |
L’Europa è il leader mondiale per capacità di energia eolica installata con oltre 10.5 GW installati nel 2009 (fonte GWEC) per un totale di 76.1GW. Il motivo di questa crescita è da ricercarsi essenzialmente nella politica portata avanti a livello comunitario tramite la direttiva 77/2001/EC e attraverso varie forme di incentivi (tariffe vantaggiose, certificati verdi, …). I principali freni sono dovuti ai ritardi nel concedere autorizzazioni e all’adattamento della rete elettrica. Riguardo l’Italia nel 2009 ha avuto un incremento di installazione pari a 1114MW, raggiungendo in questo modo la quota di 4850MW e una corrispondente produzione di elettricità pari a 6.7TWh che rappresenta circa il 2% del fabbisogno nazionale.
Secondo gli studi dell’ANEV (in collaborazione con Legambiente, GreenPeace, WWF, UIL, Università Telematica “Guglielmo Marconi” e Terna), l’obiettivo che l’Italia può raggiungere è quello di 16200MW installati entro il 2020 che corrispondono a 27TWh di elettricità prodotta. Considerando che l’Italia dovrebbe raggiungere il 17% di produzione di energia rinnovabile entro il 2020, il contributo dell’eolico potrebbe bastare a coprire il 50% di questa energia. Il tutto con impianti che andrebbero ad occupare soltanto lo 0.0008% del territorio e con un occupazione nel settore eolico di 66000 addetti. Le regioni con maggiori capacità sono quelle del sud e le isole maggiori in particolare Puglia, Campania, Sicilia, Sardegna, con obiettivo di 1750-2100 MW installati entro il 2020.
Centrale al torio
Ma come avviene il processo all'interno di una centrale di questo tipo? Il torio non è un materiale fissile, cioè allo stato naturale non è radioattivo e non "si accende" da solo. Secondo lo studio condotto da Rubbia, è necessario bombardarlo con un fascio di protoni prodotti all'interno di un acceleratore di particelle. Questo provoca un trasmutazione del materiale grezzo che diventa uranio 233, un isotopo non esistente in natura e fortemente radioattivo. Con 100 chili di torio se ne ottengono 120 di materiale fissile. Il vantaggio che viene maggiormente apprezzato in questi tempi è quello relativo alla sicurezza: il flusso di neutroni verso le barre di torio può essere interrotto in qualsiasi momento qualora i parametri si allontanassero dai livelli consentiti, permettendo così lo stop della reazione e il raffreddamento del nucleo. Le scorie radioattive possono essere "bruciate" in 500 anni. E poi produrrebbe quantità minime di plutonio, rientrando così all'interno degli standard di non proliferazione nucleare rispetto ai reattori nucleari convenzionali. L'unica difficoltà risiede negli alti costi dell'acceleratore di protoni.
Quali sono le alternative al nucleare
Ogni anno l'italia ha bisogno di 320.268 GWh (dato 2009) e di questi ha prodotto come rinnovabile soltanto 676 GWh.
Dove lo vedi il posto per installare 500 volte i pannelli solari e torri eoliche?
Considera che l'idroelettrico in Italia dove e' sfruttabile e' sfruttato, per cui non puoi aumentare quello significativamente.
Considera anche che il dato del fabbisogno elettrico cresce ogni anno.
Ogni anno compriamo circa 40.000GWh di corrente dall'estero, perlopiu' prodotta nuclearmente.
La notte questa corrente viene usata per pompare acqua a monte degli impianti idroelettrici, per cui anche una buona parte dell'energia idroelettrica che produciamo e' nucleare all'origine.
L'eolico ed il solare?
L'italia ha un fabbisogno istantaneo di 38,5 GW. La torre eolica piu' grande in produzione produce 7MW(max). I pannelli solari producono circa 200W/mq (max insolazione).
Considerando che circa 4GW sono teoricamente producibili da idroelettrico (ricorda, parte dell'idroelettrico e' nucleare in origine) e geotermico, immaginiamo di fare meta' e meta' per il mancante tra eolico e solare e facendo quattro conti ci vorrebbero 2500 torri eoliche e 86.500mq di pannelli solari.
Questo considerando che tutto funzioni continuamente a massimo regime, e cioe' che i bacini idroelettrici siano sempre pieni, il vento tiri sempre al massimo e ci sia sempre il sole (anche di notte).
Dove lo vedi il posto per installare 500 volte i pannelli solari e torri eoliche?
Considera che l'idroelettrico in Italia dove e' sfruttabile e' sfruttato, per cui non puoi aumentare quello significativamente.
Considera anche che il dato del fabbisogno elettrico cresce ogni anno.
Ogni anno compriamo circa 40.000GWh di corrente dall'estero, perlopiu' prodotta nuclearmente.
La notte questa corrente viene usata per pompare acqua a monte degli impianti idroelettrici, per cui anche una buona parte dell'energia idroelettrica che produciamo e' nucleare all'origine.
L'eolico ed il solare?
L'italia ha un fabbisogno istantaneo di 38,5 GW. La torre eolica piu' grande in produzione produce 7MW(max). I pannelli solari producono circa 200W/mq (max insolazione).
Considerando che circa 4GW sono teoricamente producibili da idroelettrico (ricorda, parte dell'idroelettrico e' nucleare in origine) e geotermico, immaginiamo di fare meta' e meta' per il mancante tra eolico e solare e facendo quattro conti ci vorrebbero 2500 torri eoliche e 86.500mq di pannelli solari.
Questo considerando che tutto funzioni continuamente a massimo regime, e cioe' che i bacini idroelettrici siano sempre pieni, il vento tiri sempre al massimo e ci sia sempre il sole (anche di notte).
venerdì 1 aprile 2011
Le batterie per auto
Le batterie per auto
I veicoli elettrici (negli USA) hanno dei costi operativi, considerando solo il costo dell'energia, che variano tra 1 e 2 centesimi di euro per chilometro, mentre (sempre negli USA, dove la benzina è poco o per nulla tassata) i veicoli tradizionali a benzina hanno costi operativi maggiori da circa 4 a 6 volte tanto [1].
Con il costo delle batterie che ora per la mancanza di una produzione di serie va dal 80 % del totale (di 50.000 euro per veicoli potenti, a lungo raggio con costose batterie NiMH) fino al 50% (di 16.000 euro per veicoli di uso cittadino con batterie nichel-cadmio, zinco-aria o al magnesio, ed autonomie inferiori ai 160 km) questo comporta minori costi percentuali di riparazione post-collisione, dal momento che sono per buona parte riciclabili.
Le vetture elettriche di serie o convertite tipicamente consumano da 0,11 a 0,23 kWh/km (dati sul veicolo GM EV1 : 0,179 kWh/km e 0,373 con basso rendimento di carica) .
Considerando un consumo di 5 litri di benzina per 100 km, una vettura a combustione interna consuma circa 0,51 kWh/km. Si tenga poi presente che circa 1/3 del consumo della vettura elettrica è dovuto a dispersioni ed al basso rendimento nella ricarica delle batterie, e quindi non è impensabile un consumo chilometrico inferiore a 0,1 kWh in un futuro molto prossimo, consumo neppure ipotizzabile nelle vetture a combustione interna.
Se si considera il sistema globale, includendo l'efficienza energetica del processo di produzione e della distribuzione al punto di rifornimento, il calcolo risulta complesso a causa della grande diversità delle fonti prime. Considerando un generatore elettrico a ciclo combinato ed ipotizzando pessimisticamente un rendimento pari a 0,6 nella generazione e 0,75 nella distribuzione, il consumo chilometrico totale di una vettura elettrica passa a 0,33 kWh/km (riferito al valore medio tra quelli sopra detti), mentre si può ritenere accettabile un rendimento pari a 0,75 alla produzione e 0,75 alla distribuzione per gli idrocarburi, che comporta un consumo di 0,91 kWh/km per vetture a combustione interna, valore 2,75 volte superiore, fattore che potrebbe divenire in un futuro assai prossimo superiore a 3.
Le autovetture che montano le pile zinco-aria, dal punto di vista ambientale, sono estremamente vantaggiose in quanto le pile non contengono metalli pesanti che, alla fine del loro ciclo utile, debbano essere smaltiti con particolare attenzione ad evitare perdite ed inquinamento della falda freatica, dal momento che causano intossicazioni, anemie e tumori.
Le batterie zinco-aria non possono essere ricaricate, ma devono essere sottoposte ad un processo elettrochimico in un impianto (industria o stazione di servizio), dove possono essere facilmente e velocemente caricate mediante metodi metallurgici che usano come fonte energetica tipicamente il carbone.
I veicoli elettrici (negli USA) hanno dei costi operativi, considerando solo il costo dell'energia, che variano tra 1 e 2 centesimi di euro per chilometro, mentre (sempre negli USA, dove la benzina è poco o per nulla tassata) i veicoli tradizionali a benzina hanno costi operativi maggiori da circa 4 a 6 volte tanto [1].
Con il costo delle batterie che ora per la mancanza di una produzione di serie va dal 80 % del totale (di 50.000 euro per veicoli potenti, a lungo raggio con costose batterie NiMH) fino al 50% (di 16.000 euro per veicoli di uso cittadino con batterie nichel-cadmio, zinco-aria o al magnesio, ed autonomie inferiori ai 160 km) questo comporta minori costi percentuali di riparazione post-collisione, dal momento che sono per buona parte riciclabili.
Le vetture elettriche di serie o convertite tipicamente consumano da 0,11 a 0,23 kWh/km (dati sul veicolo GM EV1 : 0,179 kWh/km e 0,373 con basso rendimento di carica) .
Considerando un consumo di 5 litri di benzina per 100 km, una vettura a combustione interna consuma circa 0,51 kWh/km. Si tenga poi presente che circa 1/3 del consumo della vettura elettrica è dovuto a dispersioni ed al basso rendimento nella ricarica delle batterie, e quindi non è impensabile un consumo chilometrico inferiore a 0,1 kWh in un futuro molto prossimo, consumo neppure ipotizzabile nelle vetture a combustione interna.
Se si considera il sistema globale, includendo l'efficienza energetica del processo di produzione e della distribuzione al punto di rifornimento, il calcolo risulta complesso a causa della grande diversità delle fonti prime. Considerando un generatore elettrico a ciclo combinato ed ipotizzando pessimisticamente un rendimento pari a 0,6 nella generazione e 0,75 nella distribuzione, il consumo chilometrico totale di una vettura elettrica passa a 0,33 kWh/km (riferito al valore medio tra quelli sopra detti), mentre si può ritenere accettabile un rendimento pari a 0,75 alla produzione e 0,75 alla distribuzione per gli idrocarburi, che comporta un consumo di 0,91 kWh/km per vetture a combustione interna, valore 2,75 volte superiore, fattore che potrebbe divenire in un futuro assai prossimo superiore a 3.
Automobile elettrica alimentata con pile zinco-aria
In Italia e negli USA sono già stati testati veicoli elettrici alimentati con pile zinco-aria, molto leggere, che sotto molti punti di vista (autonomia, ecologia, economia e sicurezza in caso d'incendio) promettono molti vantaggi rispetto a vetture BEV con altri tipi di batteria. Come difetto queste vetture non possono recuperare l'energia di frenata (circa il 15%), e le batterie non possono essere ricaricate da pannelli solari o da un propulsore secondario, che le renda auto ibride.Le autovetture che montano le pile zinco-aria, dal punto di vista ambientale, sono estremamente vantaggiose in quanto le pile non contengono metalli pesanti che, alla fine del loro ciclo utile, debbano essere smaltiti con particolare attenzione ad evitare perdite ed inquinamento della falda freatica, dal momento che causano intossicazioni, anemie e tumori.
Le batterie zinco-aria non possono essere ricaricate, ma devono essere sottoposte ad un processo elettrochimico in un impianto (industria o stazione di servizio), dove possono essere facilmente e velocemente caricate mediante metodi metallurgici che usano come fonte energetica tipicamente il carbone.
martedì 29 marzo 2011
Stoccaggio di energia pulita, "Un maxi impianto al confine tra Messico e Usa"
Stoccaggio di energia pulita, "Un maxi impianto al confine tra Messico e Usa"
13-12-2010
Via libera a un progetto da circa 3 miliardi di euro per la realizzazione di un impianto di stoccaggio dell’energia pulita da 1 GW. Accadrà nella Bassa California, Messico nord-occidentale, al confine con gli Stati Uniti.
Il Messico si lancia nello stoccaggio dell'energia pulita
Il progetto, sviluppato dalla Rubenius, attiva nelle fonti rinnovabili e nelle smart grid, è stato annunciato la settimana scorsa dal presidente messicano, Felipe Calderón, nel corso del vertice sul clima di Cancun.
Riuscire a catturare l’energia del vento e del sole, in maniera da poterla erogare quando richiesto, per soddisfare i picchi della domanda, sopperendo all’intermittenza di queste fonti energetiche, che spesso ne inficia l’enorme potenziale. E' una delle grandi sfide energetiche del futuro, che vedrà il Messico in prima fila grazie al progetto concepito dalla Rubenius, società con sede a Dubai.
L’obiettivo è realizzare nei prossimi 5- 7 anni, a partire dall’anno prossimo, un mega impianto, composto da batterie a sodio e zolfo, rivolto alle imprese produttrici di energia da fonti rinnovabili, che qui potranno “parcheggiare” i surplus prodotti per poi immetterli nella rete quando ce n’è bisogno.
A questo scopo, la società ha già acquistato un terreno di 140 ettari nei pressi di Mexicali, capitale dello stato messicano della Bassa California (Messico nord-occidentale, al confine con gli Stati Uniti) . “L'immagazzinamento dell'energia è il modo più intelligente per ridurre veramente a zero le emissioni delle energie rinnovabili, che attualmente hanno bisogno di una certa quantità di energia di backup: per esempio le soluzioni più diffuse per l’energia eolica quando cala il vento sono tutte basate sui combustibili fossili. L'immagazzinamento dell'energia potrà risolvere questo problema”, ha spiegato Calderón nel corso di un suo intervento alla Conferenza Onu sul clima di Cancun.
Il sito è stato scelto per la sua posizione all'interno di un distretto tecnologico transfrontaliero: l'impianto servirà sia il Messico sia gli Stati Uniti, che proprio in quella zona stanno sviluppando grandi progetti di energia solare. Per questo la Rubenius progetta anche di stabilire una fabbrica in Messico, mentre un centro di ricerca e sviluppo...
Riuscire a catturare l’energia del vento e del sole, in maniera da poterla erogare quando richiesto, per soddisfare i picchi della domanda, sopperendo all’intermittenza di queste fonti energetiche, che spesso ne inficia l’enorme potenziale. E' una delle grandi sfide energetiche del futuro, che vedrà il Messico in prima fila grazie al progetto concepito dalla Rubenius, società con sede a Dubai.
L’obiettivo è realizzare nei prossimi 5- 7 anni, a partire dall’anno prossimo, un mega impianto, composto da batterie a sodio e zolfo, rivolto alle imprese produttrici di energia da fonti rinnovabili, che qui potranno “parcheggiare” i surplus prodotti per poi immetterli nella rete quando ce n’è bisogno.
A questo scopo, la società ha già acquistato un terreno di 140 ettari nei pressi di Mexicali, capitale dello stato messicano della Bassa California (Messico nord-occidentale, al confine con gli Stati Uniti) . “L'immagazzinamento dell'energia è il modo più intelligente per ridurre veramente a zero le emissioni delle energie rinnovabili, che attualmente hanno bisogno di una certa quantità di energia di backup: per esempio le soluzioni più diffuse per l’energia eolica quando cala il vento sono tutte basate sui combustibili fossili. L'immagazzinamento dell'energia potrà risolvere questo problema”, ha spiegato Calderón nel corso di un suo intervento alla Conferenza Onu sul clima di Cancun.
Il sito è stato scelto per la sua posizione all'interno di un distretto tecnologico transfrontaliero: l'impianto servirà sia il Messico sia gli Stati Uniti, che proprio in quella zona stanno sviluppando grandi progetti di energia solare. Per questo la Rubenius progetta anche di stabilire una fabbrica in Messico, mentre un centro di ricerca e sviluppo...
Nanotubi al carbonio per immagazzinare energia
Nanotubi al carbonio per immagazzinare energia
Si tratta di un prototipo di supercapacitore realizzato da un giovane italiano, Riccardo Signorelli, presso il MIT di Boston. Ha potenzialmente diversi ambiti applicativi, ma soprattutto sarà utile per le auto ibride dove può dare diversi vantaggi, meglio delle normali batterie. La commercializzazione dal 2012.
Un supercapacitore sulle turbine eoliche, nelle metropolitane e, soprattutto, nelle auto ibride per immagazzinare e rilasciare molta energia e in poco tempo. Da alcuni giornali italiani erroneamente descritto come una “superbatteria” è uno strumento che promette di rivoluzionare questi ambiti di applicazione. A svilupparlo il trentaduenne ricercatore italiano Riccardo Signorelli (nella foto), che ha portato a termine il progetto con la sua equipe al MIT di Boston, grazie a finanziamenti per 5,3 milioni di dollari erogati dal governo americano e per 2 milioni da investitori privati.
Il prototipo di supercapacitore di Signorelli usa minuscole strutture di nanotubi al carbonio per immagazzinare energia. Funziona in base a un principio fisico, non elettrochimico, come le batterie, e per questo può caricarsi e scaricarsi istantaneamente, fino a un milione di volte. Le pareti dei tubi hanno uno spessore di soli 12 atomi e sono capaci di immagazzinare nei numerosissime interstizi particelle cariche di energia. Visto il tipo di connessione fisica, l'immagazzinamento avviene in maniera quasi istantanea, comportando un'altissima densità di potenza. L'obiettivo del progetto è la commercializzazione entro il 2012.Chiediamo a Riccardo Signorelli quali cambiamenti promette il suo nuovo supercapacitore.
Innanzitutto chiariamo la differenza tra una batteria, un capacitore e un supercapacitore.
La batteria immagazzina energia seguendo un principio elettrochimico. Il capacitore lo fa secondo un principio elettrico, attraverso l'utilizzo di materiali isolanti. Nel supercapacitore, che funziona in base a un principio fisico, vengono utilizzati dei materiali a elevata porosità ed elevato assorbimento. Nei normali capacitori gli elettrodi sono planari, nei supercapacitori ci sono parti composte di materiale spugnoso, grazie a queste superfici e all'utilizzo di un elettrolita liquido, la capacità di immagazzinare energia è mille volte maggiore di un capacitore normale.Il supercapacitore è dunque uno strumento migliore della batteria?
Dipende. Come capacità di immagazzinamento di energia, la batteria rende di più, ma il supercapacitore è molto più potente. Rilascia più potenza a minuto, rispetto a una batteria.
E' come se la batteria fosse un fondista e il supercapacitore un centometrista?
Esattamente. La differenza, poi, è favorevole al supercapacitore anche nella longevità. Se pensiamo ai cicli di carica e scaricamento, questo raggiunge dai 100mila a un milione di cicli. La batteria non arriva a 100mila.
Ma ci sono ancora dei limiti da superare.
I costi sono ancora troppo elevati e la capacità di immagazzinamento troppo limitata, pari a circa il 5% di una batteria convenzionale.
Ed qui che arriva la novità del vostro prototipo di supercapacitore.
La nostra innovazione aumenta la potenza, abbatte i costi e migliora la capacità di immagazzinare energia, portandola a 3-4 volte rispetto agli altri supercapacitori.
Perché è così importante?
Per poter utilizzare il supercapacitore nei veicoli, la sfida è proprio quella di ridurre i costi, il peso, e aumentarne la robustezza, intesa come abilità a funzionare in ambienti duri, sottoposti a sbalzi termici elevati.
Quali sono gli ambiti di utilizzo dei supercapacitori?
Attualmente vengono utilizzati per le pale eoliche. In quelle grandi c'è bisogno di inclinare leggermente le pale quando il vento è troppo forte, e per fare un'operazione così, che richiede molta potenza per breve tempo, il supercapacitore è lo strumento ideale. Alcune compagnie cominciano ad integrarli nelle metropolitane. Visto che i convogli si fermano per poco tempo, 30 secondi circa, e ripartono, i supercapacitori danno la possibilità di immagazzinare e utilizzare la potenza prodotta. Ma l'applicazione per cui stiamo lavorando noi è soprattutto quella delle veicoli di trasporto ibridi.
Perché fa riferimento solo a veicoli ibridi?
Il supercapacitore può essere montato accanto al motore a combustione o a una normale batteria elettrica ed essere sfruttato per accumulare energia durante le frenate e per le ripartenze, permettendo un risparmio di carburante, ad esempio, del 30%.
Ma questa funzione viene già svolta in alcune auto ibride con batterie.
Si, ma le batterie, essendo sovradimensionate, hanno una resa inferiore al supercapacitore. Inoltre attualmente le auto ibride richiedono un investimento, rispetto ad una normale auto a carburante, che viene ripagato con i risparmi sul consumo solo dopo 8-9 anni. E questo le rende poco convenienti.
E voi su cosa puntate?
Noi stiamo lavorando per rendere il supercapacitore più piccolo, leggero ed economico, in modo da permettere a chi acquista il veicolo di recuperare l'investimento iniziale in 2-3 anni, senza finanziamenti governativi.
Però niente auto elettriche a base di soli supercapacitori.
Per quanto riguarda i veicoli elettrici, per avere un'autonomia di 300-400 km, la batteria è più indicata. Ma possiamo rendere il supercapacitore complementare alla batteria in un veicolo, in modo che oltre ad aumentare il risparmio energetico allunghi anche la durata della batteria stessa, perché il capacitore sarebbe quello che lavora di più. L'obiettivo è ottenere un sistema che abbia la stessa durata di sopravvivenza dell'auto.
Quali sono i vostri tempi per la commercializzazione del vostro prototipo?
Nei prossimi mesi produrremo la nostra prima generazione di supercapacitori. Stiamo lavorando con alcune case automobilistiche. In un primo tempo li metteremo in commercio solo per applicazioni industriali. Nel 2012-2013 vorremmo renderlo disponibile per i veicoli.
Da quanto tempo lavorate a questo progetto?
Ci lavoriamo al MIT dal 2003. Nel 2008 sono arrivati i fondi dal governo americano, precisamente dal Dipartimento dell’energia. Nel 2010 si sono aggiunti fondi privati dallo Stato del Massachusetts.
In Italia una sinergia del genere sulla ricerca sembra un miraggio ...
In Italia c'è un enorme patrimonio umano con idee creative, alto valore ingegneristico e attenzione anche alle attività commerciali. La questione è: c'è possibilità di avere finanziamenti dallo Stato per queste ricerche? Ho incontrato anche investitori italiani e non vedo perché non si debba aprire anche in questo paese un settore imprenditoriale di questo tipo. Il ruolo dell'imprenditoria è fondamentale per lo la ricerca.
Dopo il disastro nucleare in Giappone, in molti discutono della necessità di puntare di più sulle rinnovabili.
Sono un sostenitore dell'energia rinnovabile. In Italia ad esempio punterei molto sul geotermico. Anche l'efficienza energetica è molto importante. Risparmiare il 30-40% con un sistema come quello del supercapacitore mi sembra significativo.
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