Immagazzinare energia solare fotovoltaica

IMMAGAZZINARE ENERGIA SOLARE FOTOVOLTAICA A BASSO COSTO, UNA SOLUZIONE CONCRETA

Une solution béton pour stocker l’énergie solaire à faible coùt

IMMAGAZZINARE ENERGIA SOLARE

Secondo l’ingegnere francese  ANDRE’ GENNESEAUX sarebbe possibile immagazzinare l’energia solare fotovoltaica a basso costo evitando l’uso delle batterie. Con il calcestruzzo!

Qui di seguito riporto per esteso la sua presentazione alla TED event al salone di Parigi, starà a voi giudicare.


ANDRE’ GENNESEAUX
Ho trovato un modo per risolvere il problema energetico, con calcestruzzo. Si, cemento. Non per costruire dighe o impianti di energia eolica, ma concretamente per il problema della rete, illuminazione, riscaldamento.
Mi spiego. Lo sapevate che l’energia più economica oggi è l’energia solare?

immagazzinare energia solareCon il drammatico calo del prezzo dei pannelli solari, ora, se si mette un pannello solare in una zona ben illuminata, si ottiene un chilowattora con 2 centesimi. È due volte meno di energie convenzionali… e inquinanti. Oltre ad essere più economico, l’energia solare è estremamente abbondante.

immagazzinare energia solareIl quadrato rosso nel Sahara, il quale rende circa un quarto della Francia, rappresenta la superficie di pannelli solari per alimentare elettricamente l’intero pianeta. Quindi, se l’energia solare è così a buon mercato e così abbondante, perché non è veramente la nostra principale fonte di energia? Perché c’è un problema: l’intermittenza. Di giorno c’è il sole, ma di notte non c’è nulla.
immagazzinare energia solareLa curva a campana dimostra che l’energia solare arriva modo concentrata nel bel mezzo della giornata. Ma il nostro consumo è piuttosto costante. Esso può essere rappresentato dalla linea bianca. Se vogliamo alimentare la nostra rete elettrica con un sacco di energia solare, è assolutamente necessario immagazzinare a mezzogiorno l’energia in eccesso (giallo) per usarla la sera immagazzinare energia solaree la notte. immagazzinare energia solareStoccare non è un problema tecnologico, si tratta di un problema ecomomico. È noto per immagazzinare l’energia elettrica sulle batterie, ma non è chiaro come immagazzinare energia con profitto con le batterie. La batteria, come il litio per il telefonino, opera secondo una reazione chimica. Ad ogni ciclo di carica/scarica, si usura e perde la sua capacità. Deve essere sostituita ogni pochi anni. E quando si calcola il costo di stoccaggio in batterie troviamo che è molto alta. Si è stimati a dieci centesimi per chilowattora. immagazzinare energia solareCosì l’energia solare, una volta immagazzinata nelle batterie, non è affatto interessante. E non è redditizia, ha bisogno di sussidi, non può crescere. Quindi io non sono un chimico, io sono un ingegnere meccanico. Ho lavorato solo pochi anni con Total sui motori, vado al Detroit Auto Show e vedo una startup che offre la sostituzione del “volano” con le batterie sulle auto elettriche. Nessun volano sull’auto, no. Un volano è un cilindro o un disco che gira ad alta velocità per immagazzinare energia in una forma chiamata “energia cinetica”. IMMAGAZZINARE ENERGIA SOLAREIl volano è stato fatto finora in acciaio. immagazzinare energia solareNegli ultimi anni abbiamo anche fatto ruote in carbonio. Il grande vantaggio di sorvolare sulle batterie, è che ha una durata illimitata. Purtroppo per le auto elettriche il volano si è rivelato troppo pesante. Ma ho avuto la convinzione che quando il peso non è importante, il volano aveva un enorme potenziale per lo stoccaggio di energia rinnovabile, e ho creato la mia azienda (Energiestro). Con la mia squadra di 4 persone abbiamo fatto volani in acciaio e ghisa. Eravamo nel Santo Graal e tutti attualmente alla ricerca di: la stoccaggio a basso costo. Ma i materiali convenzionali sono troppo costosi, ho dovuto trovare qualcosa di completamente diverso. L’anno scorso ho avuto un’intuizione: era necessario testare il calcestruzzo. E ho scoperto che il calcestruzzo è un materiale straordinario per immagazzinare energia. immagazzinare energia solareIn effetti è concretamente in grado di immagazzinare 10 volte più convenientemente dei materiali convenzionali. E posso dirvi che una vita di ingegneria spesso non riesce a fare un grande progresso del genere in così poco tempo. immagazzinare energia solareCosì, naturalmente, tu mi dici: se è così facile, perché non ci ha pensato nessun altro prima? Perché il calcestruzzo è incompatibile con il volano. Il calcestruzzo non può resistere alla trazione: se si tira, si rompe. Oppure un volano, quando gira, è molto soggetto a importante forza centrifuga che lo pone in uno stato di trazione intensa. Se si fa con un cilindro di cemento, esplode non appena si attiva. La mia soluzione è quella di comprimere il calcestruzzo con una potenza serpentina tutto intorno, tale che il calcestruzzo rimane in compressione fino alla velocità massima. Per semplicità, diremo che abbiamo infilato come un arrosto. Questo Solar stoccaggio volano, lo abbiamo chiamato VOSS. immagazzinare energia solareAllora, come funziona? Quando vi è l’energia solare in eccesso e va immagazzinata, usiamo un motore elettrico per ruotare il volano in modo più rapido, e accumulare energia cinetica. La velocità massima che viene raggiunta è la velocità di un aereo: poco meno di 1000 km/h. si ha molta velocità. Ma non c’è attrito perché abbiamo vuotato l’aria intorno alla ruota, che ci permette di conservare l’energia per diverse ore. Per recuperare energia, il sistema è invertito: è la ruota che aziona il motore che, in quel momento, produce energia elettrica da generatore. Così qui, con l’intuizione, dopo molto raginamento concreto, abbiamo trovato un modo per immagazzinare l’energia a costi molto bassi:immagazzinare energia solarecirca 2 centesimi per chilowattora. La combinazione di calcestruzzo combinato con pannelli solari fotovoltaici porta a disposizione energia rinnovabile di giorno e di notte, ad un costo inferiore rispetto agli inquinanti. Attualmente questa tecnologia è in fase di sviluppo. Il nostro progetto a breve termine è quello di dotare i piccoli territori, piccole reti elettriche come la Corsica, Guadalupe, Reunion, villaggi africani, che sono alimentate essenzialmente da generatori, in modo da sostituire il carburante di questi gruppi da energia solare. immagazzinare energia solareE il nostro più grande progetto a scadenza di quattro o cinque anni, è quello di creare grandi impianti fotovoltaici in luoghi molto soleggiati, come deserti, in modo da alimentare la rete globale con un modo pulito, energia a basso costo, energia solare redditizia senza sovvenzioni. Inutile dire che dopo tutti questi anni di ricerca, sono entusiasta di vedere la nostra tecnologia arrivare sul mercato dell’energia e rivoluzionarlo. Perché con tale modo di stoccaggio a basso costo, le energie rinnovabili saranno nalmente in grado di sostituire l’energia inquinante. Grazie. Perchè

links: le mond, wikipedia

Il Moto Browniano

Il Moto Browniano

Il Moto brownianoIl moto browniano è un continuo, rapido e irregolare movimento, in tutte le direzioni, delle minute particelle in sospensione in un fluido e delle molecole stesse di un fluido. Nel 1828 il botanico scozzese Robert Brown osservò che particelle di polline sospese in un solvente erano in costante agitazione e si muovevano in modo disordinato. Inizialmente Brown, allora responsabile botanico del British Museum, credette di aver trovato la molecola base della materia vivente. Successivi esperimenti mostrarono però che lo stesso fenomeno poteva essere ottenuto utilizzando un pigmento, sicuramente una molecola non viva, il che portò Brown a rivedere la propria interpretazione. Sulla scorta di queste osservazioni diversi scienziati europe i iniziarono a occuparsi del problema al fine di comprendere la motivazione di quel fenomeno che da allora in poi divenne noto come moto browniano. Nel 1888 Georges Gouy, dell’Università di Lione, dimostrò che il moto delle particelle non era influenzato né da campi elettromagnetici intensi né dall’interazione con la luce, ma che la viscosità del mezzo in cui erano disperse le particelle ne condizionava l’entità. Su questa base Gouy suggerì che il moto browniano fosse dovuto all’agitazione termica delle molecole del solvente. Tale spiegazione trovò una conferma indiretta in uno dei cinque lavori fondamentali che rivoluzionarono la fisica moderna pubblicati da Albert Einstein nel 1905. Einstein, che approfondisce l’intuizione originaria negli anni successivi, ipotizza che il moto delle particelle sospese (aventi dimensioni molto maggiori di una molecola) sia dovuto alle collisioni casuali tra le molecole del solvente in cui è dispersa la particella e la particella stessa. Il risultato è un moto disordinato in direzioni non prevedibili di cui è però possibile prevedere lo spostamento quadratico medio compiuto dalla particella rispetto a una posizione originale in un tempo t. Tale spostamento è direttamente correlabile al coefficiente di diffusione della particella D come
⟨Δx2> = 2Dt.
Einstein inoltre dimostrò che il coefficiente di attrito per il moto della particella è inversamente proporzionale al coefficiente di diffusione, cui è legato dalla relazione
D = kΒT/f
che, correlata all’espressione di Stokes per il moto di una particella di raggio r in un liquido di viscosità μ porta alla relazione di Stokes-Einstein
D = kΒT/6πrμ.
Le relazioni proposte da Einstein danno piena spiegazione del moto browniano, poiché permettono tanto di prevedere la distanza media percorsa dalla particella in un tempo t, quanto come questa sia legata alla viscosità del liquido in cui è dispersa e alla sua dimensione.

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Ball Bearing Motor Theory

Ball Bearing Motor Theory

Ipotesi elettromagnetica inerente il funzionamento del Motore cuscinetti ( Ball Bearing Motor) che si intende dimostrare essere funzionalmente corrispondente al noto motore aciclico omopolare. di Farady.Ball Bearing Motor Theory

Ball Bearing Motor TheoryA) Motore cuscinetti (Ball Bearing Motor Theory) INTRODUZIONE

Il motore cuscinetti ( Ball Bearing Motor ) presenta la forma elementare di cui a FIG 0

Ball Bearing Motor Theory Alimentato con corrente di adeguata intensità l’albero si pone in rotazione dopo un breve avviamento dall’esterno. Il senso di rotazione è indipendente da quello della corrente che può essere indifferentemente c.a. o c.c.. Il principio di funzionamento è tutt’ora oggetto di analisi e non sembra esistere una teoria esaurientemente validata dagli esperimenti sinora compiuti.

S. Marinov ipotizza che il sistema generi movimento per via elettrica, senza che sia coinvolto un campo magnetico, quindi per via puramente termica. Medesima spiegazione è avanzata da Watson, Patel e Sedcole adottando cuscinetti a rulli anziche a sfere Per contro H. Gruenberg ha proposto una spiegazione teorica basata su interazioni puramente elettromagnetiche ( rifiutando l’ipotesi di effetti esclusivamente termici). Anche P. Hatzikonstantinou e P.G. Mossydes dichiara di aver riscontrato una eccellete concordanza di risultati tra la teoria elettromagnetica e il rendimento del motore ottenuto sperimentalmente.

La teoria termica trova parziale conferma dalla indipendenza del senso di rotazione dal verso della corrente e dal funzionamento sia in c.c. che in c.a. condizioni peraltro verificantesi anche con una teoria elettromagnetica ove campo e corrente presentano inversione simultanea.

Ho stabilito che il motore cuscinetti non sia un motore elettromagnetico bensì sia un motore termico…….. Non tutta la sfera del cuscinetto aumenta di temperatura bensì solo la piccola porzione in contatto con la corona (del cuscinetto) dove, nel punto di contatto la resistenza ohmica è più elevata. Solo tale piccola parte della sfera si dilata di una quantità veramente piccola, solo pochi micron…………..Dato che sia le sfere che le corone del cuscinetto sono in acciaio di elevata durezza una sia pur piccola deformazione ellissoidale delle sfere da luogo ad una elevata coppia allorchè una corona (del cuscinetto) risulta in rotazione rispetto all’altra. Stefan Marinov….

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fusione fredda

Quali tecnologie potrebbero salvare il nostro pianeta? Secondo l’Irish Times la fusione fredda

fusione freddaOrmai e’ assodato, nel corso dell’anno che sta volgendo al termine la fusione fredda ha subito un vero e proprio processo di riabilitazione. La fusione fredda, o le LENR (Low Energy Nuclear Reactions) – come molti preferiscono definire questo tipo di energia, e’ stata ostacolata e ridicolizzata per decenni dalla scienza ufficiale, ma nel corso del 2015 sempre piu’ ricercatori, istituzioni ed aziende han deciso di sostenere questa ricerca avviata da Fleischmann e Pons, probabilmente grazie anche all’irruzione di Andrea Rossi col suo E-Cat.

fusione freddaSempre piu’ ricercatori si dedicano ormai a tempo pieno a questo campo, e tanti sono ormai gli eventi dedicati a questo tema.  Ad ulteriore conferma di cio’, ieri e’ stato pubblicato sull’Irish Times un articolo firmato da Paddy Woodworth, in cui vengono elencate cinque tecnologie che potrebbero servire a salvare il nostro pianeta dal riscaldamento globale. Queste sono le migliori soluzioni attualmente utilizzabili secondo Woodworth: l’energia eolica, l’energia solare, biomassa, l’energia delle maree e la fusione fredda.

I motivi per cui Woodworth sostiene la fusione fredda sono: i rischi limitati rispetto alla quantita’ di energia prodotta, e la scarsita’ di scorie. L’unico problema presente al momento con la fusione fredda, secondo Woodworth, e’ che nessuno sa ancora come produrla! Per chi fosse interessato a leggere l’intero articolo, che si intitola  COP21: Five technologies that could help – and five that will not,  questo e’ il link da cui e’ possibile scaricarlo: http://www.irishtimes.com/news/environment/cop21-five-technologies-that-could-help-and-five-that-will-not-1.2459227

fusione fr5eddaWoodworth ha gia’ dimostrato in passato un profondo interesse per il problema energetico/ambientale e nel 2013 ha pubblicato un libro intitolato “Our Once and Future Planet – Restoring the world in the climate change century” pubblicato dallaUniversity of Chicago Press.

 

 

 

 

 

ARIA FRESCA DAL SOLE

Aria fresca dal sole

con il solar cooling, una tecnologia di recente sviluppo basata su impianti che consentono di sfruttare il calore dei collettori solari termici per attivare un ciclo termodinamico che ha come scopo il raffrescamento degli ambienti.

imageIl raffrescamento degli ambienti interni (edifici), meglio noto come solar cooling, consiste nell’abbinare a pannelli solari termici una macchina frigorifera. In altre parole, la tecnologia del solar cooling permette di produrre freddo, sotto forma di acqua refrigerata o di aria condizionata, a partire da una sorgente di calore.

Considerati i costi e le taglie (oltre 20 kW) delle macchine frigorifere, ad oggi il solar cooling risulta conveniente per sistemi di condizionamento/refrigerazione di tipo centralizzato o per grandi ambienti, dove l’aria/acqua fredda viene portata nelle singole zone dell’edificio attraverso un sistema di canalizzazioni o una rete di distribuzione.

Lo schema semplificato di funzionamento della tecnologia solar cooling è il seguente: i pannelli solari termici assorbono la radiazione del sole e la trasferiscono sotto forma di calore a fluidi quali acqua o aria; l’acqua o l’aria calda proveniente dai pannelli solari alimenta e fornisce energia di processo a speciali macchine frigorifere (ad es.: pompe di calore ad assorbimento) impiegate per raffrescare gli ambienti o produrre acqua fredda per la refrigerazione industriale.

Aria fresca dal sole
Schema di impianto tipo per il solar cooling

La diffusione di sistemi di solar cooling risponde a diverse esigenze di razionalizzazione dell’uso dell’energia. In Italia, si è moltiplicato l’uso di sistemi condizionatori durante i mesi estivi multilocalizzati (tipicamente abitazioni, uffici, edifici commerciali, industriali), portando i picchi di consumo elettrico dalla stagione invernale a quella estiva, una modifica importante anche rispetto a un recente passato. Dal momento che il solar cooling sfrutta l’energia solare proprio nella stagione e nelle ore della giornata di massima richiesta di raffrescamento questo comporta benefici su almeno due fronti: 1) la produzione e consumo di energia è contemporaneo e ben adattabile alla diffusione di impianti fotovoltaici già esistenti nel paese, si incentiva l’autoconsumo e si lascia indenne la rete di distribuzione dalla variabilità della domanda (picchi); 2) l’utilizzo della fonte solare riduce le emissioni di CO2, tipiche degli impianti termoelettrici di grossa taglia, e contribuisce a ridurre il peso della bolletta energetica.

Benché tale utilizzo dell’energia solare consista in un assemblaggio di componenti ampiamente note e diffuse nel sistema industriale, la commercializzazione è ancora insoddisfacente rispetto alle potenzialità. L’innovazione che procede in termini di ricerca di maggiori efficienze dei singoli componenti e del sistema nel suo complesso, dovrebbe rivolgersi soprattutto verso gli impianti di potenza inferiore ai 20 kW, cioè quelli più adatti alle applicazioni residenziali (da cui proviene la domanda di raffrescamento estivo) e alle dimensioni ottimali per il parco abitativo italiano.

Per saperne di piú vai alla pagina Solar Cooling