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Archivio per la categoria ‘ENERGIE ALTERNATIVE’

Solare a concentrazione, inaugurati quattro impianti tra Italia e Medio Oriente

Dal sito Internet http://www.qualenergia.it/articoli/20160523-inaugurati-quattro-impianti-solari-concentrazione-di-piccola-taglia-italia-e-medio-oriente

SOLARE A CONCENTRAZIONE, INAUGURATI QUATTRO IMPIANTI TRA ITALIA E MEDIO ORIENTE

Nell’ambito del progetto STS-Med (Small scale thermal solar district units for Mediterranean communities), che vede coinvolte 14 tra istituzioni, aziende locali, università ed enti di ricerca, tra cui l’ENEA, sono stati inaugurati quattro impianti solari a concentrazione multi-generativi di piccola taglia in Italia, Egitto, Cipro e Giordania.

In Italia l’installazione è stata realizzata a Palermo (presso il campus universitario), a Cipro nella città di Nicosia (sul tetto di una scuola), in Giordania a Irbid (tetto di una scuola) e in Egitto a Sekem (in un’area adiacente a un ospedale).

Finanziato con 5 milioni di euro dal Programma europeo di cooperazione internazionale ENPI CBC MED – spiega un comunicato dell’ENEA – l’obiettivo principale di STS-Med è diffondere tecnologie innovative e sensibilizzare le comunità locali sulle potenzialità del solare a concentrazione per soddisfare il fabbisogno energetico.

Gli impianti di piccole dimensioni – e questa è una novità assoluta visto che i sistemi a concentrazione solare sono prevalentemente di grande taglia (dal MW in su) – produrranno complessivamente 500 kW termici, fornendo elettricità, acqua calda e condizionamento ad edifici pubblici con un’utenza di 20.000 persone nell’area del Mediterraneo.

“Questo progetto offre nuove opportunità di business alle imprese e contribuisce alla creazione di distretti locali e di filiere produttive con posti di lavoro qualificati – spiega Alberto Giaconia, ricercatore dell’ENEA –. Una volta raggiunta la piena operatività, gli impianti verranno gestiti in modo autonomo; puntiamo a formare 1.000 professionisti del settore energetico e a portare 200 tra gestori e manager di strutture pubbliche a visitare questi impianti, che diventeranno veri e propri laboratori didattici”.

Gli impianti – installati presso scuole e campus universitari – sono dotati di un sistema di stoccaggio dell’energia che garantisce funzionamento e fornitura di elettricità indipendentemente dall’effettiva radiazione solare anche di notte. In particolare, nel progetto STS-Med l’ENEA ha sviluppato un nuovo sistema di accumulo termico per impianti solari a concentrazione su taglia medio-piccola. Gli impianti sono inoltre integrabili con biomasse e fonti fossili, anche se quest’ultima resta per il momento solo un’opzione, per garantire massima flessibilità nell’approvvigionamento energetico”.

“Le caratteristiche di questi prototipi – prosegue Giaconia – aprono nuove opportunità di sviluppo sostenibile per molte aree remote del Pianeta, soprattutto quelle localizzate nella cosiddetta “sun-belt” (la fascia del sole che comprende anche nord Africa e Medio Oriente), dove lo sfruttamento dell’energia solare rappresenterà la maggiore fonte di approvvigionamento energetico. Ma non solo. Accanto alla fornitura di energia, la tecnologia STS-Med permetterà alle comunità locali di avere accesso all’acqua potabile grazie ai processi di dissalazione, altamente energivori”.

Cella solare produce energia dalla pioggia, in arrivo dalla Cina

Dal sito Internet http://www.greenstyle.it/cella-solare-produce-energia-dalla-pioggia-in-arrivo-dalla-cina-190772.html

CELLA SOLARE PRODUCE ENERGIA DALLA PIOGGIA, IN ARRIVO DALLA CINA

di Marco Mancini

Il fotovoltaico nel 2015 ha coperto l’1,3% dei consumi di elettricità globali. Nei prossimi anni questa percentuale è destinata a crescere a seguito di un ulteriore calo dei costi della tecnologia e di un incremento dell’efficienza delle celle solari. Tra le tecnologie più promettenti figura una cella solare in grado di generare energia elettrica dalla pioggia. Il prototipo è frutto del lavoro di ricerca di un’équipe di scienziati della Ocean University of China di Qingdao e della Yunnan Normal University di Kunming.

La tecnologia descritta sulla rivista Angewandte Chemie sfrutta le proprietà di uno strato sottile di grafene, utilizzato dai ricercatori per rivestire la cella solare. Il materiale noto per la sua elevata conduttività in presenza di acqua lega i suoi elettroni con le cariche ioniche positive.

Il processo è noto come reazione acido-base di Lewis. La nuova cella solare non si limita a produrre energia nei giorni soleggiati sfruttando la luce solare, ma riesce a generare elettricità anche grazie alla sollecitazione delle gocce di pioggia.

Il sale contenuto nella pioggia si scinde in ioni: ammonio, calcio e iodio. L’interazione tra lo strato di grafene e la pioggia genera elettricità. Le gocce di pioggia che ricadono sulla superficie della cella solare formano un doppio strato con gli elettroni del grafene. La differenza di potenziale tra i due strati è così forte da generare elettricità.

I ricercatori cinesi spiegano che il ruolo più importante nel sistema energetico è quello ricoperto dal grafene liquido, in grado di condurre elettricità per merito degli elettroni delocalizzati. Gli elettroni formano uno “pseudocondensatore” che può essere impiegato per produrre energia elettrica.

I risultati dei primi test condotti in laboratorio sono incoraggianti: la cella solare ha raggiunto un livello di efficienza del 6,53%. La tecnologia permetterà di aumentare la produzione di energia fotovoltaica nei giorni piovosi, dando vita a pannelli fotovoltaici adatti a tutti i climi ed efficienti in ogni stagione.

Italia prima al mondo per utilizzo di energia solare

Dal sito Internet http://www.lifegate.it/persone/stile-di-vita/italia-prima-al-mondo-per-utilizzo-di-energia-solare

ITALIA PRIMA AL MONDO PER UTILIZZO DI ENERGIA SOLARE

di Rudi Bressa

L’Italia primo Paese al mondo per copertura della domanda di energia elettrica da fotovoltaico. Nei giorni caldi del referendum, l’Agenzia internazionale dell’energia pubblica, nel rapporto “Snapshot of Global PV Markets”, i primi dati relativi alla potenza installata nel mondo nel 2015: 227 gigawatt globali, con 50 gigawatt di nuova potenza installata lo scorso anno. Il contributo del fotovoltaico al fabbisogno energetico mondiale ammonta circa all’1,3%.

E l’Italia si trova al primo posto, nella classifica dei Paesi con il maggior contributo alla domanda di energia, con un 8%, seguita dalla Grecia (7,4%) e dalla Germania (7,1%). Un vero e proprio boom quello del solare che è cresciuto costantemente negli ultimi 10 anni: da quei 1,4 GW del 2005 ai 16,6 GW del 2010, ai 50 di oggi. Ma dal rapporto si evince come il mercato, negli anni, si sia spostato verso Paesi come Cina (15,3 GW), Giappone (11 GW) e USA (7 GW) che guidano rispettivamente il mercato con nuova potenza installata.

Energia solare. Dal 2011 il blocco del mercato

“Fino a 10 anni fa questo paese era fanalino di coda nella corsa alle rinnovabili. Poi con la riforma del 2007 è finalmente iniziata la corsa che ci ha portato in poco tempo a questo invidiabile record mondiale di fotovoltaico e a un contributo di circa il 40% delle rinnovabili sul totale”, commenta Francesco Ferrante, vicepresidente di Kyoto Club. “Il picco delle installazioni si è raggiunto nel 2011 e da allora tutti i governi, da Berlusconi a Renzi, si sono impegnati nel porre ostacoli invece di accompagnare la crescita. Il culmine dell’attacco lo si è raggiunto con l’intervento retroattivo dello ‘spalma incentivi’ e con la mancata emanazione del decreto su incentivi alle rinnovabili non fotovoltaiche. L’effetto è che mentre il mondo va al galoppo (oltre 280 miliardi di dollari di investimenti nel 2015) qui ci siamo fermati. Proprio quando l’accordo della COP21 che il nostro premier firmerà a New York il 22 aprile richiederebbe un rinnovato sforzo in questo campo”.

Energia rinnovabile. Cosa sono le fonti rinnovabili, il potenziale globale, gli impianti migliori

Dal sito Internet http://www.lifegate.it/persone/news/energie_rinnovabili_ecco_il_futuro1

ENERGIA RINNOVABILE. COSA SONO LE FONTI RINOVABILI, IL POTENZIALE GLOBALE, GLI IMPIANTI MIGLIORI

di Stefano Carnazzi

Le enormi riserve di combustibili naturali formatisi nel corso dell’evoluzione del nostro pianeta, che si sono conservate sedimentate nelle profondità della crosta terrestre per milioni di anni, le stiamo bruciando tutte in un secolo.

Petrolio, carbone e gas metano coprono oggi l’80% del fabbisogno energetico mondiale; un altro 6% circa è coperto da materiale fissile (essenzialmente uranio 235, ricavato dall’uranio naturale) in centrali nucleari. Il che vuol dire che i nove decimi del fabbisogno energetico globale sono tuttora coperti da fonti sporche, vecchie, esauribili e che solo la quota restante viene già da fonti di energia rinnovabili (idroelettrico circa 6%, biomasse, geotermico ed eolico assieme coprono il 5% circa). Il Key World Energy Statistics annualmente diffuso dalla IEA – International Energy Association – restituisce i termini di una questione di cui rendersi conto con una certa urgenza. Le fonti fossili sono destinate ad esaurirsi. Questo accadrà in un tempo, in scala storica, relativamente breve.

Quanto dureranno ancora le fonti fossili

Per esempio, ai ritmi attuali il carbone potrebbe durare ancora per un secolo. Forse il metano per due. Attualmente è previsto che il picco di produzione del petrolio arriverà in un lasso di tempo che va da 5 anni a 30 anni, se non è già stato sorpassato, dopo di che il suo prezzo comincerà a salire fino a diventare economicamente insostenibile. Per il carbone di qualità inferiore e per gli avanzi bituminosi ci sono tempi di approvvigionamento nell’ordine di uno o due secoli ma con maggiori problemi di rendimento energetico e di immissioni inquinanti in atmosfera già oggi scandalosamente problematiche.

Nel mondo, la domanda di energia cresce in continuazione. Al tempo stesso cresce anche la necessità di ridurre la CO2, combattere l’effetto serra e diminuire le emissioni in atmosfera di sostanze dannose per la salute, l’ambiente, e che alterano il clima. Due esigenze che sembrano difficilmente conciliabili.

Una possibile soluzione è la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.

Cos’è l’energia rinnovabile, cosa significa fonti rinnovabili

L’era dei combustibili fossili è al tramonto. Sta nascendo un regime energetico capace di incanalare la civiltà verso una strada radicalmente nuova”, afferma Jeremy Rifkin, presidente della Foundation on Economic Trends di Washington e docente alla Wharton School.

Si chiama energia rinnovabile l’elettricità prodotta con tutte le fonti alternative rispetto ai tradizionali combustibili fossili (petrolio, olio combustibile, carbone). Le fonti si chiamano rinnovabili perché si rinnovano, hanno la connaturata caratteristica di rinnovarsi, ovvero di non esaurirsi a causa delle loro trasformazione da parte nostra in energia fruibile. A ben vedere, il termine “energie alternative” è ingiusto, visto che nella storia è sempre stata l’energia del vento a sospingere le navi, l’energia dell’acqua a far girare i mulini, l’energia del sole a mettere in moto nuvole, piogge e venti, e la Terra a far crescere piante e alberi per il nostro nutrimento e per costruire case e rifugi, per darci cibo e legna da ardere.

Le rinnovabili sono fonti energetiche diffuse, sparse, insite nella forza degli elementi, nell’acqua dei fiumi e degli oceani, nel vento e nel sole. Sono fonti di energia anche il calore del sottosuolo, le colture agricole, le correnti sottomarine e i venti d’alta quota, le onde del mare. Sono inesauribili, oltre a richiedere processi di generazione elettrica con basso impatto ambientale e produrre emissioni di CO2 minime o nulle.

Lo sviluppo degli impianti da fonti rinnovabili consentirebbe di ridurre la dipendenza dai Paesi produttori di petrolio, di smettere di generare rifiuti pericolosi o difficili da smaltire, di dimenticare incidenti petroliferi, disastri in mare, rotture di piattaforme, oleodotti e condutture. La presenza diffusa delle fonti rinnovabili permette di pensare a un reticolato di generazione distribuita, che consente a sua volta di ridurre i costi per il trasporto dell’energia, di mantenere la ricchezza della produzione locale, e di non esportare capitali in Paesi lontani, in Medio Oriente o, peggio, nei Paesi che ospitano movimenti di terrorismo internazionale.

Secondo le previsioni IEA le rinnovabili arriveranno a fornire il 13,7% dell’energia primaria nel mondo per il 2030. Se i governi attueranno forme di incentivazione, arriveranno al 16%.

Il sole: fotovoltaico, solare a concentrazione, solare termico

Il sole è una stella G2 – un po’ più grande di una stella media. Nel suo nucleo, ogni secondo, 700 milioni di tonnellate di idrogeno si convertono in elio con reazioni di fusione nucleare, rilasciando un’energia pari a 386 miliardi di miliardi di megaWatt.

Il sole potrebbe rispondere in pieno alle esigenze energetiche dell’umanità? “Certo – rispose Hermann Scheer, l’artefice della politica energetica tedesca ai microfoni di LifeGate Radio – il sole proietta sulla terra ogni giorno 15.000 volte tanta l’energia che noi produciamo con il nucleare e con le altre fonti non rinnovabili”.

La superficie della Terra viene raggiunta da 170.000 TW (1 TeraWatt = 1milione di milioni di Watt) di energia solare.

Di questi 170.000 TW:

50.000 TW vengono riflessi dagli strati superiori dell’atmosfera;

30.000 TW vengono assorbiti dall’atmosfera;

90.000 TW arrivano alla superficie terrestre. Di questi 90.000 TW, la maggior parte viene riflessa dalla superficie oppure viene assorbita e riemessa. Una porzione invece si trasforma:

400 TW sollevano l’acqua dei mari sino alle nubi,

370 TW mettono in moto il vento,

80 TW vengono trasformati dalla fotosintesi delle piante.

Insomma, un immenso flusso di energia avvolge la Terra, si modifica e si trasforma. Raccogliere questa fonte di energia rinnovabile è la sfida, imparare ad intercettare almeno parte di questa cascata d’oro.

Il sole, dalla fonte rinnovabile all’energia elettrica

Oggi sono almeno quattro i sistemi per farlo:

– fotovoltaico, in cui la radiazione solare viene trasformata direttamente in energia elettrica mediante “celle solari al silicio”.

– solare termico, per riscaldare un liquido sia direttamente (i pannelli scalda-acqua diffusi nei Paesi mediterranei) che con pompa di calore;

– solare a concentrazione, termoelettrico-dinamico, con specchi che concentrano il calore su caldaie che vaporizzano l’acqua inviandola al turbogeneratore;

– solare passivo, in architettura, con la razionalizzazione delle forme, della struttura, dei materiali e degli orientamenti degli edifici per catturare e trattenere la maggior quantità di luce solare e di calore, o regolare il caldo e il freddo.

Sono in arrivo nuove centrali solari a concentrazione, celle fotovoltaiche più efficienti, versatili e colorate, moduli solari fotovoltaici trasparenti da incorporare nelle finestre e nei vetri degli edifici.

Il potenziale del fotovoltaico per la produzione mondiale di energia

Secondo la Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation, il 4% della superficie del Sahara coperto di pannelli fotovoltaici soddisferebbe i consumi energetici dell’intero globo.

Il vento: eolico ed eolico off-shore

Ne abbiamo 5,2 milioni di miliardi di tonnellate sopra e tutt’intorno a ognuno di noi. È aria. Un’inimmaginabile quantità d’aria che si muove in continuazione, circola, si riscalda e si raffredda in un rapporto di interscambio dinamico con gli oceani e le terre emerse in perpetuo.

Il vento è proprio questo. È il moto delle masse atmosferiche che vorticano incessantemente a livello planetario tra i dislivelli (il “gradiente”), dai campi d’alta pressione verso quelli a bassa pressione.

Lo strumento per trasformare in energia elettrica la “potenza nel vento” (i cui fattori sono la densità dell’aria, l’area intercettata dal vento, la velocità istantanea del vento) è l’aerogeneratore: la turbina eolica. Ne esistono di piccole, da mezzo metro di diametro (che possono generare 20 W, come la Marlec 500) e di grandi, fino a quelle di dimensioni gigantesche (un modello della Vestas che sprigiona 1650 kW ha un rotore di ben 120 metri di diametro, così come un modello della tedesca Repower).

I progressi nel disegno delle turbine eoliche degli ultimi vent’anni permettono a queste di operare anche a velocità del vento inferiori, imbrigliando una quantità maggiore di energia e raccogliendola ad altezze maggiori, aumentando la quantità di energia eolica sfruttabile e riducendo la velocità di rotazione, il rumore, l’impatto paesaggistico. Moltissimi territori potrebbero essere utilizzati per generare energia eolica in aree scarsamente popolate, regioni ventose come le grandi pianure del Nord America, il nord-ovest della Cina, la Siberia Orientale e le regioni argentine della Patagonia, oltre all’enorme potenziale degli impianti offshore. Uno dei massimi studiosi mondiali di scienze ambientali, Lester Brown, è convinto che sia suo il prossimo futuro energetico: “il vento è abbondante, economico, inesauribile, ampiamente distribuito, non danneggia il clima ed è pulito”.

Il vento, dalla fonte rinnovabile all’energia elettrica

Le diversissime tipologie di impianti eolici corrispondono alle necessità di adattamento al territorio:

– impianti eolici di terraferma, con filari di turbine su terreni e dorsali lievemente sopraelevate;

– impianti eolici offshore, su cui si è spostata l’attenzione perché il vento in mare è più intenso e meno turbolento che sulla terra, con effetti vantaggiosi sia sulla energia prodotta, che è l’aspetto più importante, sia sulla durata delle turbine… E le prospettive future fanno prevedere nei prossimi anni installazioni poggiate sui fondali fino a qualche centinaio di metri di profondità (oggi si arriva ad alcune decine di metri) e, successivamente, centrali eoliche su piattaforme ancorate al fondo marino;

– mini-turbine, integrate architettonicamente negli edifici o in strutture portuali (su cui si sono impegnati grandi architetti da Dubai a Londra, da Philippe Starck a Renzo Piano).

Il potenziale dell’eolico per la produzione mondiale di energia

Secondo gli esperti del World Watch Institute, i soli venti di terraferma sistematicamente e strategicamente sfruttati potrebbero già fornire energia pari al quadruplo del fabbisogno energetico globale.

Cioè, il vento, da solo, può dare al mondo tutta l’energia che oggi consumiamo, e ne avanzerebbe tre volte tanta. Senza contare i venti d’alto mare, che sono ancor più forti, stabili e promettenti.

In uno studio per quantificare le risorse d’energia eolica mondiali chiamato Wind Force 12 la European Wind Energy Association conclude che il potenziale mondiale d’energia generabile dal vento sarebbe addirittura il doppio della domanda d’elettricità mondiale prevista per il 2020.

L’acqua: idroelettrico e mini-idro

L’acqua copre il 71% della superficie della Terra e occupa un volume enorme, impossibile persino da immaginare. Un miliardo e mezzo di chilometri cubi.

Tutte le acque del pianeta, degli oceani, dei fiumi, del sottosuolo e dell’atmosfera, sono connesse tra loro. Ovunque le acque circolano e si rinnovano nel tempo. I tempi medi di questo scorrere sono davvero diversi. Una singola molecola d’acqua permane nelle più profonde falde sotterranee in media per millenni; negli oceani si prolunga per centinaia d’anni; in atmosfera non supera i 4 giorni.

La complessa dinamica che connette tutti i 1.400 miliardi di chilometri cubi di acque del pianeta si chiama ciclo idrogeologico.

Si chiama invece ciclo idrologico la dinamica delle sole acque che circolano in atmosfera – circa 577.000 kmc, non più dello 0,000041% dell’idrosfera totale Ma sufficienti ad ammantare tutto il globo, a determinare le condizioni meteorologiche, il clima e la vita della Terra.

Le acque atmosferiche si rinnovano totalmente ogni anno ben 40 volte.

A una visuale macroscopica, è questa avvolgente, inquieta, poderosa spinta – innescata dalla radiazione solare che impedisce alle acque di rimaner stagnanti – che si canalizza in fiumi, torrenti, piogge, evaporazioni, a dover essere imbrigliata per la sua trasformazione in energia. È il perenne movimento dell’acqua che si trasforma.

Un’indicazione sommaria del suo potenziale nel mondo si può evincere dalla carta delle acque di superficie, cioè dalle masse d’acqua in circolo e in moto per precipitazioni annuali:

Nord America: 18.300 kmc

Sud America: 28.400 kmc

Europa: 8.290 kmc

Africa: 22.300 kmc

Asia: 32.200 kmc

Australia: 7.080 kmc.

Ogni continente ha migliaia di chilometri cubi d’acqua in movimento, solo sotto forma di piogge. Di queste, il run off (cioè le acque che restano, che non rientrano in circolo per evaporazione) varia dal 45% di Nord America e Asia al 20% dell’Africa (dove la quota d’evaporazione è la più alta).

L’acqua, dalla fonte rinnovabile all’energia idroelettrica

Si definisce un impianto idroelettrico l’apparato ingegneristico-costruttivo costituito dal complesso di opere idrauliche, macchinari e apparecchiature con cui si trasforma l’energia potenziale dell’acqua in energia elettrica.

Le centrali idroelettriche possono essere di due tipi: ad acqua fluente, quando sfruttano direttamente la portata di un corso d’acqua; oppure ad accumulo, quando sfruttano un bacino di raccolta a monte della centrale che permette di incanalare la portata d’acqua desiderata.

Da un dossier presentato dall’Istituto Ambiente Italia risulta che le grandi dighe nel mondo (quelle alte più di 15 metri) siano 50.000, concentrate per il 67% in Cina, Turchia, Iran e Giappone. A causa di queste dighe, tra i 40 e gli 80 milioni di persone sono state costrette all’esodo forzato, oltre 35 milioni solo in India. Praticamente una nazione più vasta dell’Italia è stata evacuata e distrutta; anzi, sommersa. La soluzione per ottenere energia idroelettrica non è quella delle grandi dighe, ma la costruzione di “mini-idro”, piccole turbine collocate ai margini dei fiumi che restano liberi di scorrere.

Il potenziale dell’acqua per la produzione mondiale di energia

Dighe e deviazioni di fiumi sono operazioni molto problematiche e a volte inaccettabili, oggi, sotto il profilo sociale e ambientale. Ma l’acqua può significare anche energia dalle onde, dalle maree, dalle correnti sottomarine. Vi sono allo studio vari sistemi – ponti sospesi sulla riva che ondeggiano, colonne di metallo infilate nel mare come giganteschi barometri, pompe, boe, catini, scivoli parabolici per intensificare i getti d’acqua – per sfruttare il moto ondoso che essendo in continuo e inquieto movimento, si ritiene possa generare energia utilizzabile. Vi sono poi enormi masse d’acqua che si muovono a velocità costante sotto i mari: lo Stretto di Messina, le Bocche di Bonifacio, lo Stretto di Gibilterra… I norvegesi e gli inglesi hanno condotto alcuni esperimenti, affondando semplicemente in acqua degli aerogeneratori modificati per resistere alla corrosione, ma una pala di derivazione aeronautica non è certo adatta allo scopo: le eliche navali sono sensibilmente diverse da quelle aeree. Qui si tratta di flussi d’acqua enormi che scorrono a bassa velocità; l’esatto opposto dell’eolico, laddove il fluido (l’aria) ha bassa densità ed alta velocità. E, per le maree, nel nord della Francia, in Bretagna, sull’estuario del fiume Rance nei pressi di Saint Malò è stata realizzata una grande centrale a energia delle maree, inaugurata nel 1966. La prima al mondo. In questa località il dislivello elevato raggiunto dalle maree consente la caduta – di alcuni metri – di grandi masse d’acqua, permettendo così di trasformare l’energia cinetica delle maree in energia elettrica.

La terra: geotermico

Se potessimo fare un pozzo profondo 6.400 km verso il centro della Terra, troveremmo un nucleo di ferro e nichel di circa 6.000° C. Eccolo, il calore delle acque termali e dei geyser. Il termine geotermia deriva dal greco “gê” e “thermòs”: il significato letterale è dunque calore della Terra. Per energia geotermica s’intende quella racchiusa, sotto forma di “calore”, all’interno della Terra.

L’origine di questo calore è in relazione alla natura intima e recondita del nostro pianeta e ai processi fisici che vi hanno luogo. Un calore presente in quantità enorme, incalcolabile, inesauribile.

Il calore interno si propaga con regolarità verso la superficie della terra, la quale emana calore nello spazio quantificabile in una corrente termica media di 0,065 Watt per metro quadrato. Il gradiente termico, cioè questo scalar progressivo di temperatura, è in media di 3° C ogni 100 m di profondità, ossia 30° C ogni km. Se si perfora per un km, là sotto ci sono 30° C in più.

Dai suoi strati più profondi sale in superficie un lento, continuo calore. Il suo strato superficiale, fertile, alimenta raccolti agricoli il cui impiego a fini energetici è divenuto oggi una sfida, a tratti problematica.

La Terra è ammantata di foreste, fa nascere piante che ci alimentano e ci danno materiali per costruire. Ci dà calore. Un ambiente vitale che produce e riproduce, da milioni di anni, piante, alberi, vita. Ma solo un uso molto più attento, razionale, intelligente, “distillato” di queste risorse può assicurare un futuro sostenibile.

Le centrali geotermiche trasformano questo calore in elettricità in diversi modi, riassumibili nel processo di spinta del vapore verso turbine generatrici.

Il calore della Terra: dalla fonte rinnovabile al riscaldamento domestico

Oggi si contano in 22 Paesi del mondo molti impianti geotermici di dimensioni rilevanti – per una potenza complessiva di quasi 10.000 MW, con una produzione di energia elettrica di oltre 50 TWh. In posizioni di preminenza USA, Nuova Zelanda, Italia, Islanda, Messico, Filippine, Indonesia e Giappone.

Per l’uso finalizzato alla produzione d’elettricità è stimato un potenziale 10 volte superiore all’attuale.

La geotermia porta con sé però la necessità di impianti ingegneristicamente complessi e impattanti. Anche qui, la soluzione sembra essere nella parola mini. La tecnologia delle pompe di calore e del teleriscaldamento potrebbe portare nelle case di molti Paesi del mondo acqua calda e tepore domestico evitando la necessità di caldaie, di impianti di riscaldamento e di climatizzazione. Il potenziale energetico delle acque calde per usi termici è assai ampio e diffuso in Europa, in Asia, nell’America Centrale e Meridionale. Cioè, a parte la produzione di elettricità, a seconda della temperatura del fluido geotermico sono possibili diversi impieghi, serre in agricoltura (38-80 °C), teleriscaldamento (80-100 °C), usi industriali (almeno 150 °C), termali.

C’è energia geotermica solo dove soffiano geyser o campi boraciferi? No. La temperatura della terra aumenta con la profondità indipendentemente dal luogo. Si tratta di avere un impianto per portare questo calore in superficie. Il calore accumulato nel terreno può essere “portato su” con una pompa di calore, all’interno delle case, a mo’ di riscaldamento.

A una pompa di calore possono allacciarsi più unità abitative. Più edifici si allacciano allo stesso sistema, più si dividono i costi della pompa (la cui grandezza dev’essere scelta in base al numero di chi ne usufruisce) e più si risparmia, nel caso “terra-acqua”, sui costi di trivellazione per la sonda che viene mandata sotto terra a 30-50 metri, dove si hanno temperature costanti.

Il fotovoltaico fatto in comunità rende di più

Dal sito Internet http://www.qualenergia.it/articoli/20160404-fotovoltaico-fatto-in-comunita-rende-di-piu

IL FOTOVOLTAICO FATTO IN COMUNITÀ RENDE DI PIÙ

di Redazione Qualenergia.it

Mettiamo il caso di essere in un quartiere o in una piccola cittadina. Se ognuno monta il proprio impianto fotovoltaico sul tetto e lo gestisce per conto proprio, l’elettricità pulita prodotta sarà inferiore al caso in cui la stessa potenza fotovoltaica venga installata (sempre su tetto) nell’ambito di un progetto comunitario e gestita in collaborazione con altri.

A mostrarlo è un nuovo studio condotto da ricercatori della Oregon University. Secondo la ricerca, pubblicata su Applied Energy con il titolo “Mean-variance portfolio analysis data for optimizing community-based photovoltaic investment” (abstract in basso), l’approccio comunitario all’installazione e gestione degli impianti permetterebbe di avere una produzione del 5-10% più elevata, oltre a ridurne la variabilità e a migliorare la prevedibilità.

“Raggruppando 10 o 20 case i cui proprietari siano tutti interessati ad avere energia solare, possiamo ottimizzare l’uso e il posizionamento dei moduli fotovoltaici, dividendo i risparmi tra tutti. Un approccio del genere è particolarmente indicato in vicinati in cui vi siano ampie variazioni in termini di irraggiamento e disposizione degli edifici”, spiega Mahmoud Shakouri, uno degli autori.

L’approccio usato prende a prestito formule dalla teoria economica, come quelle usate per valutare la gestione dei rischi nella gestione di portafogli di investimento. Dato l’alto costo di investimento iniziale di un impianto fotovoltaico, si spiega, ridurre i rischi sui ritorni nel lungo termine è molto importante per chi è interessato a questa tecnologia.

In un caso di studio citato nella ricerca, 24 abitazioni a Corvallis, in Oregon, con estati particolarmente assolate ma inverni con scarsa radiazione solare, quindi in un contesto non ideale per il fotovoltaico, l’approccio comunitario ha permesso di migliorare nettamente le prestazioni: +4,6% nella produzione e una volatilità dell’output ridotta del 4,3%.

Nel mondo sono diverse le nuove esperienze interessanti di solare di comunità. Recentemente abbiamo raccontato come sia negli USA che in Germania si stanno sperimentando sistemi peer to peer, da utente a utente, mutuati da Internet, che permettono lo scambio diretto dell’energia rinnovabile.

Sempre negli Stati Uniti c’è un grande interesse per le reti di quartiere, che permettono di essere autonome o parzialmente autonome dalla rete cittadina; sono state incoraggiate a New York dopo l’uragano Sandy, e si è dimostrato come queste unità di produzione e distribuzione dell’elettricità siano state le uniche sopravvissute al blackout di quei giorni.

Al solare condiviso nelle sue varie declinazioni, il NREL di recente ha dedicato uno studio: queste configurazioni al 2020 potrebbero contribuire per il 32-49% del mercato statunitense del fotovoltaico su tetto, portando ad un installato cumulativo, nel periodo 2015-2020, che va da 5,5 a 11 GW, per investimenti tra 8,2 e 16,3 miliardi di dollari.

Un vero e proprio giacimento di energia da sfruttare portando benefici ai molti consumatori coinvolti.

Mahmoud Shakouri, Hyun Woo Lee. “Mean-variance portfolio analysis data for optimizing community-based photovoltaic investment” (abstract in pdf)

Legambiente, il Circolo Terracina “Pisco Montano” lancia la proposta per una città energicamente sostenibile

Dal sito Internet http://www.latinacorriere.it/2016/04/05/legambiente-circolo-terracina-pisco-montano-lancia-la-proposta-citta-energicamente-sostenibile/

LEGAMBIENTE, IL CIRCOLO TERRACINA “PISCO MONTANO” LANCIA LA PROPOSTA PER UNA CITTÀ ENERGICAMENTE SOSTENIBILE

di Redazione

Si chiama “low carbon economy” il modello energetico a bassa emissione di CO2 ed è stato illustrato lo scorso 1° aprile nell’incontro organizzato, a Villa Tomassini a Terracina, dal Circolo Legambiente “Pisco Montano” in occasione della campagna referendaria contro le trivelle.

Katiuscia Eroe, responsabile dell’Ufficio Energia di Legambiente Nazionale ha sottolineato come “un modello basato sulle fonti energetiche rinnovabili e pulite sia possibile, come già dimostrato ampiamente in molte città nel mondo e in molti comuni italiani ad oggi 100% rinnovabili poiché la green economy, se sostenuta con politiche adeguate, può generare almeno 400.000 nuovi posti di lavoro, secondo stime ufficiali, anche solo per la riqualificazione energetica del patrimonio immobiliare”. Katiuscia Eroe ha affermato ancora come sia importante e necessario che muti la concezione propria di fabbisogno e di uso di tali fonti: si deve partire dall’importanza del concetto di “disponibilità” nel senso più radicato del termine, in cui vi sia un quadro di reti locali, comuni autosufficienti sostenuti da impianti rinnovabili e scambio in questo senso a livello cittadino per poter garantire a tutti i vantaggi derivanti da questo nuovo modo di intendere un’economia: solida e solidale.

Il Circolo Legambiente chiede, come già fatto in molte occasioni dal Forum Agenda 21 locale, che la città si doti quanto prima del Piano d’Azione per l’Energia Sostenibile ed il Clima (PAESC) aderendo al Nuovo Patto dei Sindaci, e del Piano Urbano delle Mobilità Sostenibile (PUMS) considerando anche l’importanza di questi strumenti di pianificazione per poter accedere agli ingenti finanziamenti (parliamo di miliardi di Euro nel periodo 2014-2020) previsti dalla Unione Europea per le azioni sull’Energia ed il Clima.

Durante l’incontro, il vicepresidente e delegato all’Energia del Circolo Legambiente, l’ingegnere Gabriele Subiaco, ha delineato le linee strategiche prioritarie che la città dovrebbe perseguire per raggiungere l’obiettivo della sostenibilità energetica e la mitigazione dei rischi derivanti dai cambiamenti climatici: promuovere l’autoproduzione, l’autoconsumo e la liberalizzazione dello scambio dell’energia prodotta sul posto; promuovere in tutti i settori la produzione da fonti rinnovabili (fotovoltaico, termico, biomasse, biometano ); riqualificare dal punto di vista energetico gli edifici a livello di intere zone e quartieri; mettere in sicurezza le aree a rischio alluvione e dissesto idrogeologico; ridurre le emissioni di CO2 (in particolare in agricoltura) e compensare la CO2 con nuova vegetazione urbana; pianificare uno sviluppo urbanistico della città energeticamente sostenibile; promuovere l’economia circolare e la green economy per aiutare le imprese giovani e creare nuovi posti di lavoro; modernizzare la governance della città (un’amministrazione comunale energeticamente sostenibile e digitalizzata); aumentare la consapevolezza della cittadinanza (e in particolare scuole e giovani) sul tema della sostenibilità energetica e dei cambiamenti climatici.

Il Circolo si impegna anche a coinvolgere prossimamente Terracina tra i Comuni Rinnovabili, famosa iniziativa di Legambiente per la mappatura dell’energia verde e dell’innovazione nelle reti energetiche italiane http://www.comunirinnovabili.it/ che vede già migliaia di comuni attivi.

Innovazione, in Trentino dagli scarti organici nasce la torba sostenibile e rinnovabile

Dal sito Internet http://www.econewsweb.it/it/2016/04/01/innovazione-trentino-da-scarti-organici-nasce-torba-sostenibile-rinnovabile/

INNOVAZIONE, IN TRENTINO DAGLI SCARTI ORGANICI NASCE LA TORBA SOSTENIBILE E RINNOVABILE

di Veronica Ulivieri

Il primo segreto di Htc Bio Innovation, la start up trentina incubata a Progetto Manifattura già vincitrice di importanti premi, è la velocità: “Quello che la natura fa in migliaia di anni, noi lo facciamo in poche ore”, dice il co-fondatore Daniele Basso, 33 anni, ricercatore all’Università di Trento di giorno, startupper di notte. Il secondo segreto è la versatilità: perché la “torba verde” prodotta usando gli scarti organici con il processo messo a punto da Basso può essere utilizzata sia come ammendante agricolo, sia per produrre energia al posto del carbon fossile. La tecnologia può adattarsi alle necessità di industrie di diverse dimensioni o di municipalizzate, controllando anche il tipo di residui utilizzati in base all’effetto che si vuole ottenere.

“Sfruttiamo le caratteristiche dell’acqua calda pressurizzata per trasformare gli scarti organici umidi in un materiale utilizzabile sia per scopi energetici o come ammendante. I tempi di processo sono molto inferiori rispetto ai comuni trattamenti, come il compostaggio e la digestione anaerobica, che impiegano rispettivamente una media di 30 e 20 giorni, contro le nostre 3 ore”, spiega Basso. “Il risultato è un materiale ecologico, rinnovabile e sostenibile. Lo chiamiamo GreenPeat: municipalizzate e piccole aziende alimentari possono utilizzarlo per produrre energia, ad esempio con un impianto di cogenerazione: in questo modo, invece di pagare per smaltire i propri scarti, ne traggono un vantaggio diretto. Le stesse centrali a carbone fossile potrebbero passare all’utilizzo di GreenPeat a costo zero, senza bisogno di riconvertire i loro impianti e soprattutto con notevoli benefici ambientali”. Per le grandi aziende florovivaistiche o industrie agroalimentari, “la nostra tecnologia consente di produrre un ammendante partendo da residui vegetali in grado di sostituire la torba fossile, con vantaggi significativi. Grazie alla sua alta capacità di trattenere acqua e nutrienti, infatti, GreenPeat permette di ridurre le irrigazioni e l’utilizzo di fertilizzanti chimici. Inoltre con il nostro processo si possono controllare le materie prime in entrata, e dunque personalizzare l’ammendante in base alle colture, per esempio”.

Daniele Basso ha approfondito il processo della “carbonizzazione idrotermica”, studiato dal 1913, per la sua tesi di dottorato, con l’idea però di applicarlo il concreto. “Portare una ricerca fuori dal mondo accademico è a volte difficile. Nell’ambiente universitario non sempre c’è una mentalità imprenditoriale. Io ho avuto la fortuna di avere un amico imprenditore, Renato Pavanetto. Con lui, il mio professore di dottorato Luca Fiori e il socio industriale Carretta s.r.l. nel 2015 ho ideato la start up Htc Bio Innovation. A noi si è aggiunta da poco anche Michela Lucian, che alla nostra tecnologia ha dedicato la sua tesi di laurea”.

La start up sta lavorando al momento alla progettazione di quattro impianti, tutti nel Nord Italia: “Uno per un’industria alimentare, due per municipalizzate e un quarto per una società del settore energia. Probabilmente tra qualche mese inizierà la costruzione del primo”. Intanto il team cerca nuovi finanziatori – “ci servirebbe qualche centinaia di migliaia di euro per la fase iniziale” – e colleziona riconoscimenti, tra i quali i due premi nella finale italiana della “Global Social Venture Competition”, concorso internazionale promosso dalla School of Business di Berkeley per favorire lo sviluppo di nuove imprese a forte rilevanza sociale o ambientale. Daniele Basso però guarda già al futuro, per realizzare un sogno ancora nel cassetto: mettere la sua tecnologia al servizio della lotta contro la desertificazione. “Unita a terreni aridi, GreenPeat riesce a migliorare la produttività e la fertilità del suolo. Stiamo pertanto studiando una soluzione vantaggiosa dal punto di vista economico per i Paesi in via di sviluppo”.