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Video spettacolare gentilmente segnalato da mio fratello. Performance visiva dei Lords of Lightning (UK) in occasione dell'Ulster Bank Festival 2012. Sito web dei Lords of Lightnings: http://www.arcadiaspectacular.com Pagina Facebook: http://www.facebook.com/LordsOfLightningUk Enjoy!
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Oggi sono riuscita, per la prima volta, ad andare all'Ecomondo, la Fiera Internazionale del Recupero di Materia ed Energia (in altre parole la fiera delle tecnologie ecologiche), che si svolge annualmente nell'imponente polo fieristico di Rimini. Come tutte le fiere che si svolgono in questa location, anche l'Ecomondo è di dimensioni imponenti e presenta una quantità di stand molto elevata e variegata. Il salone si divide essenzialmente in 6 settori espositivi: - Trattamento rifiuti - Riciclaggio e servizi - Raccolta e trasporto - Inerti: trattamento e recupero - Bonifiche - Acqua e aria Ho visto parecchi prodotti interessanti e completamente nuovi per me, prodotti reinventati e rinnovati e anche vecchie conoscenze. In questo post voglio mostrarvi i miei preferiti, tra i prodotti che ho visto oggi all'Ecomondo, fermo restando che la fiera è immensa e potrei essermi persa più di una cosa. Non sono necessariamente novità, ma semplicemente i dispositivi che mi hanno colpito di più. 1. Rotacaster: la ruota pluridirezionale  Succede che un australiano reinventa la ruota. Possibile? Una ruota bidirezionale. Eh? La ruota è già bidirezionale. Ah, sì, allora pluridirezionale... Cosa? Finchè non l'ho vista non ho capito cosa potesse voler dire ruota pluridirezionale. Eccola qua a fianco. La ruota, completamente in materiale plastico e quindi senza parti metalliche, è composta di tre strati verticali, i quali presentano dei rulli cilindrici sulle proprie circonferenze. Grazie ai rulli la ruota può muoversi anche perpendicolarmente alla direzione di rotolamento usuale. Questa proprietà può essere sfruttata per diverse applicazioni, come per carrelli più facili da spostare e che distribuiscono meglio il peso, per la robotica e (applicazione che mi ha sorpreso maggiormente) per conveyors. Immagina di avere un conveyor costituito da queste ruotine di plastica invece che dai soliti rulli (l'immagine di seguito dovrebbe aiutare la tua immaginazione):  Il pacco che stai spostando sul conveyor non solo scorre più fluidamente, ma può scorrere in tutte le direzioni e può essere ruotato agevolmente senza dover fare sforzi. Per l'entusiasmo ho preso ben 4 depliants della Rotacaster, tutti rigorosamente in inglese. La cosa migliore è che basta guardare le figure. 2. Gli Skimmer Airbank Gli Skimmer sono per me una novità, non li conoscevo. Avendo un funzionamento di tipo meccanico, piuttosto che chimico, sono però facilmente apprezzabili da tutti. Pensandoci bene, all'interno di eventi così dispersivi come una fiera probabilmente si tende ad apprezzare maggiormente le cose che hanno un immediato impatto visivo. Gli Skimmer sono macchine costruite per per il recupero di sostanze petrolifere inquinanti presenti sulla superficie dell'acqua, quindi per far fronte ad emergenze ambientali nelle aree marittime. Sono costituiti da rulli che, ruotando, raccolgono i residui oleosi presenti sulla superficie dell'acqua e li depositano in una vaschetta, dalla quale vengono prelevati tramite un tubo. Un sistema di galleggianti permette a questi strumenti di rimanere in superficie. La novità di quest'anno è lo Skimmer Selettivo:  Lo Skimmer, o disoleatore, selettivo, è un sistema galleggiante che può ripulire la superficie dell'acqua da oli, petrolio ed idrocarburi grazie alle proprietà idrofobiche delle setole che compongono la spazzola; e' costituito da materiali che non sono alterati da acqua salata o da sostanze chimiche aggressive. Questo strumento è utile per qualsiasi tipo di recupero di idrocarburi dal mare, fiumi e laghi con una portata di recupero olio di 5 m3/ora. Nell'immagine, la vaschetta si trova nel lato nascost dello Skimmer. 3. Gastòne & Company Made in Italy e talmente bello da attirare subito l'attenzione... se capite cos'è fatemelo sapere...  Sì, sto scherzando, ma nemmeno troppo: la BioStile, azienda della provincia di Bologna che produce questo ed altri bellissimi prodotti, ha un sito ed un depliant così avari di informazioni che non è facile trovare una spiegazione esaustiva. Quel che è chiaro, è che si tratta di un sistema fotovoltaico che unisce un'anima ecologica ad un design accattivante. Sfido chiunque a dire che è impattante. Si accompagna ad altri due modelli, sempre a forma di fiore, meno colorati ma con una superficie maggiore: Flò e Blòmma. Gastòne, a differenza deglia ltri due modelli, ha una cellula interna che può essere personalizzata: nell'immagine contiene 5 contenitori pe rla raccolta differenziata, ma può contenere anche una stazione di ricarica per i cellulari, una panchina, una postazione informazioni o un urban office. Un urban office??? Sì, un urban office...  Non ho idea di come ci si entri, ma credo che tuttavia sia un problema facilmente risolvibile e soprattutto trascurabile di fornte a cotanta creatività. 4. Luminexence Lotus Il concetto di base è lo stesso: pannelli fotovoltaici con forme gradevoli e design ispirato alla natura. Questa volta si tratta di un pannello a forma di foglia che alimenta una colonnina di ricarica per auto elettriche. Oltre al design, mi ha stupito la completezza del progetto: questo "arredo urbano" ricarica le auto elettriche, le ripara dal sole e dalla pioggia, e illumina l'ambiente circostante con una lampada a tecnologia LED. Si possono avere molti modelli diversi: dalla foglia più piccola, di 4 mq di superficie fotovoltaica per una produzione di 500W fino a quella con foglia grande da 19Mq per 2.8KW, fino a costruire un vero e proprio parco/parcheggio unendo più Lotus insieme.  5. I lampioni fotovoltaici ed eolici Arkimede di i-novatech  Giocano in casa i creatori di Arkimede, gioiellino della i-novatech, azienda della provincia di Rimini. Arkimede è un lampione sul cui palo sono montate tre superfici fotovoltaiche che producono l'energia necessaria per fornire illuminazione. Allo stesso si può aggiungere, sulla sommità, un generatore eolico di tipo verticale.
Questo lampione è perfetto per quelle zone che non sono raggiunte dalla rete elettrica, perché non è possibile o non è conveniente, e garantisce il funzionamento anche in caso di black out. Allo stesso stand, mi sono stati presentati i prodotti della We All Progect, di Forlì: Nessie, un lampione fotovoltaico con un design più moderno ed una telecamera, per integrare una funzione di security, e TOne, un totem multimediale che può essere usato sia indoor che outdoor e ricorda molto un gigantesco iPhone. In un altro postvi ho parlato della cogenerazione a biomasse, facendo un quadro generale del procedimento e delle possibili fonti dalle quali estrarre energia termica ed elettrica col maggiore rendimento possibile.
Oggi voglio approfondire il discorso della cogenerazione in rapporto al risparmio energetico ed alle problematiche ambientali. La cogenerazione, come sappiamo, nasce dall'esigenza di migliorare il rendimento nella produzione di energia. Infatti, in una centrale termoelettrica, solo il 45% dell'energia in ingresso viene trasformata in energia elettrica, con punte del 55% nel caso degli impianti tecnologicamente più avanzati. La restante percentuale è costituita dalle perdite: energia termica che viene dispersa nell'ambiente sotto forma di calore. Da ciò è nata l'idea di recuperare questo calore e di utilizzarlo per il riscaldamento o per le utenze industriali. Questo tipo di produzione viene chiamata generazione combinata di energia elettrica e termica. Solo se a questo tipo di generazione viene associato un elevato risparmio energetico, prende il nome di cogenerazione ed è assimilata alla produzione da fonti rinnovabili. Quindi attenzione: non tutti gli impianti di generazione di energia elettrica e termica sono impianti di cogenerazione, ma solo quelli che soddisfano certi requisiti di rendimento energetico. Per capire questo, bisogna tornare indietro di qualche anno, al 1997, anno in cui è stato firmato da alcuni dei Paesi più industrializzati il Protocollo di Kyoto, documento che vincola i Paesi sottoscrittori ad abbattere le emissioni di gas serra del 5% nel periodo dal 2008 al 2012, dell' 8% per i Paesi aderenti all'Unione Europea. E' quindi evidente che, se si vogliono ridurre le emissioni di gas serra contestualmente allo sviluppo della produzione, è necessario puntare sulle fonti alternative e sull'efficienza energetica. A parità di gas serra prodotti, quali anidride carbonica, monossido di carbonio, ossidi di azoto e anidride solforosa, la cogenerazione permette di produrre molta più energia.Inoltre si possono controllare le emissioni con un controllo della combustione oppure con dei filtri che le catturano prima che vengano rilasciate in atmosfera. Per quegli impianti di cogenerazione che utilizzano biomasse, ovvero materiale di origine organica, si considera che parte delle emissioni di anidride carbonica, siano compensate dalla quota che è stata assorbita durante la vita dei vegetali, quindi il bilancio migliora. Per questo motivo si è scelto di garantire ai produttori che effettuano la cogenerazione dei benefici, tra i quali l'esenzione dall'acquisto dei certificati verdi, la defiscalizzazione per l'acquisto del metano, l'utilizzo prioritario dell'energia prodotta e il rilascio dei certificati verdi per gli impianti collegati al teleriscaldamento. Pubblicato sul sito: Energia in tutte le sue forme. La cogenerazione a biomasse è un ottimo esempio di come si possano coniugare efficienza energetica e fonti rinnovabili, per avere energia naturale con un risparmio energetico considerevole.
Col termine cogenerazione si intende la produzione contemporanea di forme di energia diverse in un unico impianto integrato. La si realizza principalmente nelle centrali termoelettriche, in cui un motore primo alimentato a combustibile muove un alternatore per la produzione di energia elettrica; l'acqua calda del sistema di raffreddamento, il vapore di processo e i fumi prodotti dal motore primo vengono recuperati ed utilizzati per produrre in loco energia termica. Questo concetto può essere sviluppato al contrario nelle centrali termiche: dalla combustione si ottiene principalmente energia termica, alla quale si affianca secondariamente la produzione di energia elettrica. La cogenerazione ha il merito di raddoppiare l'efficienza di processo. Infatti, se normalmente, il rendimento di un gruppo di generazione di energia elettrica è all'incirca del 35% e la rimanente percentuale riguarda le perdite e la dissipazione in calore, associandovi la produzione di energia termica lo si può portare sino all'87% circa. Non tutti sanno che, oltre alla cogenerazione, esiste anche una trigenerazione, cioè una procedura attraverso la quale si generano energia elettrica, calore e freddo. Di solito il calore ed il freddo non vengono creati contemporaneamente, ma alternativamente, a seconda delle esigenze: per esempio, in una palazzina di appartamenti o di uffici, si avrà bisogno di riscaldamento in inverno e condizionamento in estate. L'energia frigorifera può essere ottenuta semplicemente aggiungendo all'impianto un elemento detto assorbitore, che sfrutta l'evaporazione di un fluido caldo per raffreddarne un'altro. Il rendimento di un impianto di trigenerazione è di poco inferiore a quello del semplice cogeneratore, a causa della presenza di perdite sull'assorbitore. Un processo come quelli descritti, che consentono di sfruttare a pieno il comustibile, è ancora più valido se associato ad una fonte di energia rinnovabile. Le risorse rinnovabili sono quelle fonti di energia che si rinnovano nel tempo, per cause naturali o per effetto della coltivazione dell'uomo, e il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future. Tra queste vi sono le biomasse, fonti di origine animale o vegetale, non fossile, che possono essere considerate come combustibile per la produzione di energia, e per questo sono le più adatte per essere utilizzate nei sistemi di co- e trigenerazione. Si tratta in genere di legno, ottenuto dalla forestazione (pulizia delle foreste), prodotti agricoli, carti e rifiuti sia di natura agricola che industriale. I diversi tipi di biomasse vengono raggruppati in filiere, ciascuna delle quali andrà incontro ad una procedura di sfruttamento appropriata. Le principali filiere sono quelle dei biocombustibili solidi, biocombustibili liquidi, biodiesel (olio), bioetanolo (alcol) e biogas. La scelta del biocombustibile da sfruttare va operata non solo in base a criteri di convenienza economica e disponibilità di materia prima, ma soprattutto in base alle esigenze specifiche del territorio, tra cui l'impatto ambientale e l'opinione degli abitanti. Scritto per il sito: Energia in tutte le sue forme Attualmente la tecnologia più facilmente applicabile a livello domestico per trarre energia da fonti rinnovabili è quella fotovoltaica, anche se il minieolico sta facendo notevoli passi in avanti nella sua diffusione. Del fotovoltaico se ne parla molto e a diversi livelli, ed è utile a questo proposito gettare uno sguardo sulle principali caratteristiche dell'impianto fotovoltaico, per chi fosse intenzionato ad acquisirne uno o per chi fosse solamente curioso..
Un impianto fotovoltaico è un sistema che converte la luce del sole in energia elettrica per mezzo dell'effetto fotovoltaico. L'effetto fotovoltaico è un fenomeno consistente nella produzione di una forza elettromotrice fra due elettrodi, separati da uno strato semiconduttore, sottoposti all'azione di una radiazione luminosa. Gli impianti possono essere realizzati in: - Silicio monocristallino o policristallino Vengono realizzate celle fotovoltaiche, le quali vengono poi collegate in un unico pannello. I moduli vengono poi collegati in stringhe. Ha un alto rendimento ed un alto costo. Le celle devono avere necessariamente una forma piana. -Silicio amorfo Lo si può modellare ed adattare a superfici irregolari e non piane. Non si costituiscono celle, ma un unico pannello. Ha un rendimento ed un costo minori. Non è usato spesso. Recentemente nuove tecnologie fotovoltaiche sono in via di sviluppo e commercializzazione ma si prevede che nei prossimi anni le due tipologie precedenti saranno ancora le più competitive. La cella fotovoltaica converte direttamente l'energia solare in energia elettrica sfruttando la sensibilità alle radiazioni luminose delle giunzioni p-n del silicio amorfo. Sono costituite da due strati accoppiati di silicio di tipo n (drogato con eccesso di elettroni) e di tipo p (drogato con carenza di elettroni) disposti su un supporto di vetro. Quando il dispositivo è colpito da energia luminosa, nel semiconsuttore si instaura un flusso di elettroni che costituisce una corrente elettrica utilizzabile. Il rendimento è basso (10-12%, al massimo 20%). GLi strati possono essere multipli e collegati in serie, ed il silicio può essere sostituito dall'arseniuro di gallio (GaAs). La potenza media fornita dal sole, tenuto conto di vari fattori, per ogni metro quadro è di 1 kW/mq. Il rendimento è di circa 10-12%, quindi per ogni metro quadro, la potenza ricevuta rarà 1000 W e quella erogata 100 W. Nella nostra zona si calcola che, in media, un impianto da 1kWp (di picco, valore massimo, fisso per ogni località) che avrà una superficie di 10 metri quadri, produrrà in un anno circa 1100 kWh. Il costo di un impianto fotovoltaico è di circa 6500 euro per ogni kW. Il rendimento varia durante l'anno e la giornata. Il rendimento è massimo se si rivolge il modulo verso Sud. L'inclinazione del pannello dipende dalla media delle posizioni del sole durante l'anno, nel Nord Italia è circa 34°, in Sicilia 27°. L'Enea, l'agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo sostenibile, ha al suo interno un'unità elettrotecnica che si occupa di efficienza energetica ed ha studiato i consumi di energia elettrica nei paesi dell'UE per capire come si possa intervenire per limitare gli sprechi.
Si è scoperto che il 29% è dovuto alle perdite di trasformazione, il 18% al settore industriale, il 10% al terziario ed il 17% al residenziale, ovvero per uso domestico. Quindi l'uso domestico ed il terziario occupano insieme una fetta molto importante dei consumi di energia elettrica, ed è a questi settori che ci si rivolge quando si parla di efficienza energetiica dell'edificio. A livello europeo, l'Italia è uno dei paesi in cui l'involucro dell'edificio, cioè il sistema edificio-impianto, meno efficiente. Occorre un risanamento ed una riqualificazione degli edifici già esistenti, più che puntare su una costruzione mirata dei nuovi edifici. Questo perchè il parco edilizio italiano è piuttosto stazionario. In Italia sono presenti 28,5 milioni di unità abitative e ne vengono realizzate 150.00 nuove ogni anno: una quantità trascurabile nel complesso. Perciò è molto importante focalizzarsi sul recupero degli edifici già presenti, oltre che su una progettazione intelligente di quelli nuovi. Per quel che riguarda il terziario, invece, il parco edilizio è poco noto e molto mutevole nel tempo, ma sappiamo che ci sono circa 43.000 scuole, 65.000 edifici pubblici e circa 1800 ospedali. Le leggi europee in materia indicano una priorità di realizzazione dell'efficienza energetica negli edifici pubblici, in particolare nella pubblica amministrazione, in modo da limitare in modo consistente i consumi, e da dare il buon esempio ai cittadini. L'intervento sull'edificio, in ogni caso, è suddiviso in due step: 1- riduzione della domanda di energia: isolamento termico, tenuta all'aria, recupero delle risorse, e altri interventi del genere. Si tratta di interventi sull'edificio, più difficili e più costosi, che si ripagano in tempi molto lunghi. 2- ricorso alle energie rinnovabili (sole, pompe di calore, vento, biomasse) e caldaie, illuminazione ed elettrodomestici ad alta efficienza. Si tratta di interventi sull'impianto, più facili e meno costosi. Per quel che riguarda l'edificio, per aumentare l'efficienza energetica si può puntare su alcuni aspetti importanti: -gli isolanti, che possono essere organici o inorganici, naturali o sintetici; -gli infissi, molto importanti perchè gli infissi costituiscono il 20% delle perdite di tipo termico, e molto importante è anche la scelta del tipo di vetro; -i materiali trasparenti innovatici, come i materiali cromogenici (vetri che si oscurano automaticamente), che siano di attivazione elettrica o naturale, ed i pannelli prismatici; - i sistemi schermanti, che garantiscono un buon illuminamento e un calo di consumi; -il daylighting, cioè sfruttare il più possibile la luce naturale. Per quanto riguarda gli impianti dell'edificio, si può agire su: - la caldaia a condensazione - le valvole termostatiche e il sistema di contabilizzazione del calore: integrandolo in un sistema domotico si può risparmiare sino al 10% - il risparmio nell'illuminazione - il fotovoltaico e le fonti rinnovabili - il solare termico. [ Appunti dal convegno AEIT-GEWISS "Efficacia energetica negli edifici e domotica. Tecnologie innovative e opportunità di formazione tecnica." Firenze, 28/04/10] Post di: Elena Baldi Questo post è stato pubblicato sul blog: "Energia in tutte le sue forme" Quando si pensa ai generatori eolici ci vengono in mente enormi e rumorose pale che producono MW di potenza: questi sono gli impianti di produzione industriale dell’energia, ma non sono l’unica possibile applicazione della tecnologia eolica.
Sempre più persone in Italia cedono al fascino del minieolico e installano nei pressi della propria abitazione e della propria azienda un piccolo aerogeneratore di bassa potenza che soddisfi le esigenze energetiche private. Con minieolico o piccolo eolico si intende la produzione di energia elettrica da fonte eolica realizzata con l’utilizzo di generatori di altezza inferiore ai 30 metri, costituiti da materiali leggeri, con pale e dispositivi di conversione adatti alle basse velocita’ di rotazione dei venti cittadini. Quindi, si tratta di una questione di dimensioni. Ma a piccole dimensioni corrispondono piccole potenze generate, che in genere non superano i 200 kW. Spesso con lo stesso nome viene definito anche quello che rigorosamente andrebbe chiamato “microeolico”, cioè gli impianti con turbine di piccolissima taglia destinate soprattutto all’autoconsumo, con potenze fino a 10-20 kW. Sono questi gli impianti eolici più adatti all’uso domestico, per una utenza, sia essa stand-alone o grid-connected. Le minori dimensioni rispetto al grande eolico permettono a questi sistemi di operare con regimi di vento inferiori di quelli richiesti dalle enormi macchine industriali. Diventa così possibile e conveniente utilizzare un aerogeneratore per integrare l’alimentazione della propria abitazione o azienda utilizzando energia rinnovabile e pulita. Vi sono principalmente due tipologie di generatori eolici: quelli ad asse verticale e quelli ad asse orizzontale. Quelli che siamo abituati a vedere, con le pale posizionate in direzione verticale e la coda che serve a posizionarle perpendicolarmente al vento, sono quelli ad asse orizzontale. Normalmente, siamo portati a credere che sia l’unico modello esistente, e invece no. Dobbiamo ricrederci e considerare anche l’altra possibilità, in cui il rotore è ruota attorno ad un asse verticale, grazie a pale con profilo elicoidale che sono in grado di sfruttare il vento da qualsiasi direzione. Come scegliere il modello di generatore? Innanzitutto bisogna conoscere le caratteristiche particolari di ciascun tipo di soluzione: - Asse verticale: non ci sono limiti di velocità massima sopportabile rumore quasi nullo per qualsiasi tipo di vento capta il vento da ogni direzione, comprese le turbolenze peso da 2 a 10 volte superiore al modello ad asse orizzontale vento di avviamento 2-3 m/s - Asse orizzontale: al di sopra dei 20-25 m/s le pale devono essere bloccate il rumore dipende dal modello, ma per potenze piccole (circa 1,5 kW) è assimilabile a quello del vento dev’essere allineato perfettamente con la posizione del vento e non sfrutta le turbolenze peso inferiore all’altro modello: per generatori da 1kWp è sui 15-30 kg vento di avviamento 3-4 ms Quindi la tecnologia ad asse verticale ha i suoi benefici, ed è per questo che si sta espandendo ed è oggetto di continue ricerche ed innovazioni. Consiglio di visitare la pagina del sito di Energo Club relativa agli aeorgeneratori ad asse verticale per rendersi conto di quante variazioni innovative possano nascere da questo modello. C’è però da considerare che gli impianti ad asse verticale oggi sono ancora poco venduti e risultano difficili da reperire oltre a costare anche di più a parità di potenza di picco. Prima di installare un piccolo generatore eolico, è necessario capire che tipoligia di venti siano presenti nella nostra zona e quale sia la velocità media annua. Per ricavare questi dati bisognerebbe fare delle accurate analisi anemometriche, che però possono risultare troppo costose. Per ovviare a questo problema ci si può affidare a cartine gratuite che si possono trovare facilmente in rete, come quelle che sono disponibili, ad esempio, nel sito www.ricercadisistema.it. Inoltre si può chiedere un parere a chi abita nel luogo ed al costruttore. Di base si può dire che non sia redditizio installare un generatore se non si ha una velocità media annua di vento pari ad almeno 5m/s. Una volta fatta questa ricerca, si decide se installare un impianto minieolico – o se è meglio optare per altre fonti, come un impianto fotovoltaico – e di che tipo. Questo post è stato pubblicato sul blog: "Energia in tutte le sue forme" Introdurre il fotovoltaico in Africa è un modo per combattere allo stesso tempo la povertà e i cambiamenti climatici. Proprio adesso, due miliardi di persone non hanno accesso alla rete elettrica: hanno a disposizione solo kerosene e legna per procurarsi luce e calore, ed entrambi, essendo combustibili fossili, producono tonnellate di anidride carbonica, il principale gas serra, e i loro fumi sono molto tossici. In Africa, anche nei villaggi più sperduti, servono luce, calore, energia per pompare l’acqua, caricare i cellulari, ascoltare la radio e pescare di notte. Nelle comunità più grandi serve energia per le scuole, gli ospedali e i servizi comunitari. Se c’è qualcosa che in Africa non manca è il sole. Introducendo il fotovoltaico in Africa si riduce la dipendenza dai combustibili fossili, in particolare il kerosene, rendendo le comunità più indipendenti e in grado di svilupparsi; inoltre si riducono fortemente le emissioni di gas serra, passo imprescindibile per contrastare i cambiamenti climatici. Il primo ad introdurre il fotovoltaico in Africa fu nel 1977 il missionario Bernard Verspieren, fondatore di una scuola agronomica in Mali. In quel periodo una terribile siccità aveva colpito tutta la fascia del Sahel, provocando migliaia di morti per fame e sete. Padre Verspieren, che aveva centrato la propria azione sull’aiuto a quelle poverissime popolazioni, decise di fondare l’associazione “Mali Aqua Viva”, attraverso la quale lanciò un vasto programma di perforazione di pozzi. Però, per raggiungere la falda acquifera bisognava scavare in profondità e far risalire l’acqua mediante pompe: in quella regione in cui non arrivava la rete elettrica le pompe potevano funzionare solo a mano o, tutt’al più a pedali. 
immagine di PRI's The World Nello stesso periodo una studentessa del Politecnico di Parigi, Dominique Campana, stava svolgendo la sua tesi di dottorato sulla possibilità di alimentare pompe con celle fotoelettriche. La giovane ragazza riuscì a costruire un prototipo e a farlo funzionare in una regione molto arida della Corsica, con ottimi risultati. La notizia fece il giro del mondo e padre Verspieren si precipitò a controllare di persona.
Nel 1977 Verspieren installò e mise in funzione la prima pompa fotovoltaica in Mali ed ebbe così successo che il progetto “Mali Aqua Viva” oggi può contare più di quattromila pozzi. Il progetto fu contagioso e fu applicato da altri organismi in altre zone sia in Africa che in altri paesi in via di sviluppo, quali Asia, Messico, India e America Centrale. L’unico inconveniente di questi pozzi è che la luce solare ha fluttuazioni continue: corrente e potenziale aumentano e diminuiscono, il motore accelera e decelera in proporzione all’ora della giornata ed alle condizioni metereologiche. Il motore non funziona di notte e gira lentamente in situazioni metereologiche di nuvoloso. Per ovviare a questi inconvenienti si utilizzano degli accumulatori per garantire la presenza di energia a tutte le ore. Vi sono molti progetti umanitari che si impegnano ad aiutare le popolazioni ad acquistare pannelli fotovoltaici, il cui costo è purtroppo ancora piuttosto alto, per i loro bisogni fondamentali e per il loro sviluppo economico e sociale. Non dimentichiamo che l’elettricità può permettere di sviluppare e migliorare l’istruzione e la formazione, con mezzi più avanzati e permettendo di frequentare le scuole anche nelle ore serali. Uno di questi programmi è Solar Aid (link: http://solar-aid.org/), che propone progetti di “microsolare” e di “macrosolare”. Il “microsolare” consiste nell’individuare imprenditori in zone in via di sviluppo, formarli ed aiutarli ad avviare il loro microbusiness solare, attraverso il quale possono costruire e vendere lanterne, basate sulla tecnologia LED, e caricatori solari per radio e cellulari. Il “macrosolare” comprende l’istallazione di grandi impianti fotovoltaici su scuole, centri comunitari e ospedali. Molte volte basta un impianto standard di 300 Watt per rispondere alle esigenze primarie di questi tipi di utenze. Fonti: Solar Aid http://solar-aid.org/ FV Fotovoltaici – n.6 anno V “Il nuovo fotovoltaico – dal film sottile alle celle a colorante” M.Pagliaro, G.Palmisano, R.Criminna Post dal sito: Energia in tutte le sue forme 
In natura il calore si trasmette spontaneamente da un corpo a temperatura più elevata ad uno a temperatura più bassa. La pompa di calore è una macchina termica in grado di trasferire calore da un ambiente a temperatura più bassa ad uno a temperatura più alta. E, in più, la fonte energetica si trova direttamente sul posto senza bisogno di trasportarla e quindi senza costi energetici addizionali. Perciò, utilizzare le pompe di calore geotermiche per il riscaldamento delle abitazioni porta ad un risparmio energetico con sorprendenti risvolti ecologici. Le pompe di calore geotermiche rappresentano una valida alternativa agli impianti che utilizzano carboni fossili, con prestazioni anche elevate: si pensi che le migliori possono persino dimezzare il consumo di energia primaria destinata al comfort della nostra abitazione. Purtoppo, nonostante la zona climatica sia molto favorevole, questa teconologia nel nostro paese è ancora semi-sconosciuta, a causa del ritardo dell'Italia in questo mercato, rispetto agli altri paesi industrializzati. Gli impianti a pompa di calore oggi disponibili possono abbattere notevolmente le emissioni di CO2 e ridurre la dipendenza dalle fonti energetiche fossili, da cui l'Italia dipende per l'85% del suo fabbisogno. Ridure la dipendenza dai combustibili fossili significherebbe alleggerire il prezzo che paghiamo per il petrolio ed il gas. Le pompe di calore costituiscono l'unica tecnologia che è in grado di funzionare secondo un ciclo reversibile: è cioè in grado di fornire sia il riscaldamento che il raffreddamento di un ambiente da un unico dispositivo. Sono costituite da un circuito chiuso, percorso da uno speciale fluido frigorigeno che, a seconda delle condizioni di temperatura e di pressione in cui si trova, assume lo stato liquido o di vapore. L'impianto nel suo complesso è composto da una pompa di calore, una sorgente fredda (sorgente di calore esterna dalla quale si attinge energia) ed un pozzo caldo ( sistema di distribuzione a valle al quale si cede calore ). In modalità "riscaldamento", la fonte di calore è al di fuori dell'edificio ed è fornita dal calore ambientale di aria, acqua o terreno. In modalità "raffreddamento", il ciclo è invertito: la fonte di calore è l'edificio stesso, mentre l'esterno è utilizzato come dissipatore di calore. Nel funzionamento il fluido frigorigeno subisce le seguenti trasformazioni: compressione (per aumentare pressione e temperature), condensazione ( in cui il fluido cede calore), espansione (per diminuire pressione e temperatura) ed evaporazione (in cui il fluido torna ad essere gassoso prima di rientrare nel compressore). Il circuito chiuso, quindi, è composto da un compressore, un condensatore, una valvola di espansione ed un evaporatore. Una pompa di calore, per funzionare, necessita di energia elettrica, ma questo consumo è trascurabile rispetto al risparmio energetico che può produrre. Una pompa di calore accoppiata ad acqua di falda, per esempio, richiede dalle 20 alle 25 unità elettriche per produrne 100 di energia termica (riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria). L'efficienza di una pompa si misura dal coefficiente di prestazione "COP": è il rapporto tra l'energia prodotta l'energia elettrica consumata per far funzionare l'impianto. Un valore del COP pari a 3 significa che per 1 kWh di energia elettrica consumato, la pompa di calore renderà 3 kWh di energia termica all'ambiente da riscaldare. Dal punto di vista del tempo di ritorno dell'investimento, si può dire in generale che si ha convenienza economica soprattutto se si impiega la pompa di calore anche per la climatizzazione estiva, mentre tale convenienza si riduce per sola produzione di acqua calda sanitaria e riscaldamento. Le pompe di calore possono essere classificate in base a diversi aspetti: il tipo di motore che aziona la pompa (elettrico o endotermico), il fluido con cui scambia calore e la sorgente che utilizza. La classificazione in base alla sorgente fredda ed al pozzo caldo utilizzato dà luogo alle seguenti categorie: - Aria-acqua: aria come sorgente fredda, con il vantaggio di essere disponibile ovunque, ed acqua come pozzo caldo. Tuttavia, però IL COP della pompa di calore diminuisce al diminuire della temperatura dell'aria: al di sotto dei 2°C il calore è minimo. - Aria-aria: un'unità esterna scambia calore con l'aria, trasporta questo calore attraverso le tubazioni del fluido refrigerante sino a cederlo all'aria interna con uno o più diffusori. Di questo tipo è il 95% delle pompe di calore installate in Italia. - Acqua-acqua: questa tipologia garantisce un COP elevato e costante durante l'anno. Richiede costi aggiuntivi per i pozzi di prelievo e scarico. L'acqua può essere di falda, di fiume, di lago e a profondità non eccessiva accumulata in serbatoi e riscaldata dalla radiazione solare. - Acqua-aria: lo scambio di calore con l'ambiente condizionato avviene tramite uno scambiatore frigorigeno/aria, è il sistema più diffuso nel mercato americano. - Terra-acqua: il vantaggio del terreno come sorgente fredda è che subisce minori sbalzi di temperatura rispetto all'aria, consentendo prestazioni costanti durante tutto l'anno ed un COP elevato. Prevede costi aggiuntivi per le trivellazioni, in caso di sonde verticali (profonde dagli 80 ai 150m) o lo sbancamento nel caso di collettore orizzontale (profondo 1,5 m ma 2 o 3 volte più esteso degli ambienti da riscaldare). Il tipo di riscaldamento che eglio si abbina alla pompa geotermica è quello radiante a bassa temperatura: è il più efficace e può garantire il miglior comfort all'interno dell'abitazione. Tuttavia si può abbinare anche ad un riscaldamento con i termosifoni, ma bisogna verificare che essi siano on grado di sopperire alla richiesta di potenza termica anche se alimentati con acqua a 35/40°C. La pompa di calora può essere abbinata a fonti energetiche rinnovabili, come il fotovoltaico, ma si integra bene anche con le altre tecnologie tradizionali. Post di: Elena Baldi Questo post è stato pubblicato sul blog: "Energia in tutte le sue forme" |
Elena BaldiLavoro come ingegnere elettrico freelance su progetto presso lo studio Elesys. Archivio
March 2023
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