Caro Etrusco,

13 ore fa, etrusco1900 ha scritto:

Molte delle argomentazioni sono giuste; per quanto riguarda il solare però bisogna fare alcune precisazioni: l'energia elettrica non si può accumulare o si può accumulare solo per piccole quantità e quindi va consumata mentre si produce,  il sole durante il giorno c'è, ma la notte no, quindi gli impianti fotovoltaici potrebbero risolvere il problema energetico solo per una parte della giornata.... la soluzione ci sarebbe, ma oltre che costosa e tecnicamente di difficile realizzazione necessiterebbe di un accordo mondiale; mi spiego meglio: la terra gira, quando su un lato è notte sull'altro lato è giorno, utilizzare i deserti di tutto il pianeta per installare pannelli fotovoltaici, creare una rete mondiale di elettrodotti che unisca i continenti e trasferire la corrente dalla parte del pianeta in quel momento esposto al sole alla parte dove c'è la notte e viceversa quando con la rotazione della terra le parti si invertono.

Oggi questo è fantascienza, sia dal punto di vista tecnologico oltre che politico, chi può dire però che tra qualche secolo questo non possa diventare possibile....

 Caro Etrusco, il problema che poni è reale, ma esistono le soluzioni e sono assai più pratiche di quella che proponi. Intanto precisiamo che nelle ore notturne la domanda di elettricità è già di per sé inferiore, di un buon 30-40% nelle giornate lavorative, a quella delle ore diurne. Ma l'energia erogata da una cella fotovoltaica cala sensibilmente (però non si azzera) anche di giorno in presenza di nuvole. Anche se le moderne celle a largo spettro funzionano benino pure con il cielo coperto. In effetti il carattere intermittente delle due principali fonti energetiche rinnovabili, solare ed eolico, fa sì che le reti elettriche alimentate in modo rilevante da queste fonti prevedono elettrodotti un po' più lunghi rispetto alle reti tradizionali. Tuttavia non è necessario collegare le due facce opposte del pianeta (con costi proibitivi e ingenti dissipazioni di energia lungo il percorso): basta collegare luoghi dove non c'è il sole (o il vento) con luoghi dove nello stesso momento c'è e che possono distare poche decine di km. Bisogna in ogni caso predisporre opportuni sistemi di accumulo (o stoccaggio) dell'energia. Il surplus di energia prodotto quando c'è molto sole (o vento) viene accumulato e poi rimesso in rete all'occorrenza (es. di notte). Esistono svariate tecniche di energy storage e  altre sono allo studio. La più ovvia è la classica batteria (accumulatore elettrochimico). Un es. è la batteria delle auto elettriche. Un limite è il costo tuttora relativamente elevato rispetto alla quantità di energia immagazzinabile, ma la tecnologia è in evoluzione. In Giappone la Mitsubishi ha realizzato una stazione di accumulo a batterie, che immagazzina energia di origine solare, della capacità di 300 MWh e in grado di erogare una potenza di 50 MW per 6 ore, ovvero di alimentare per 6 ore una città di circa mezzo milione di abitanti (anche di più per il fabbisogno notturno). Ma è possibile immagazzinare l'energia anche sotto forma elettrostatica (nel campo elettrico di un supercondensatore) o magnetica (nel campo magnetico di un superconduttore). Naturalmente è possibile usare l'elettricità in surplus per riscaldare acqua e accumulare il vapore in un serbatoio, o meglio ancora per fondere un metallo (tipicamente un eutettico, cioè una lega a basso punto di fusione) o un sale a elevata capacità termica. L'energia termica accumulata nel serbatoio può essere usata in parte per il riscaldamento diretto (es. in inverno) e in parte per restituire elettricità al momento opportuno mediante un classico ciclo Rankine con un generatore (alternatore) mosso da una turbina a vapore. Paradossalmente perfino il freddo può essere usato per stoccare l'energia (accumulo criogenico). In sostanza l'elettricità alimenta un frigorifero (o meglio un ciclo termodinamico frigorifero) in grado di liquefare l'aria a meno 195 gradi.  L'aria liquida, che occupa appena un millesimo del volume della fase gassosa, viene stoccata in un serbatoio. Su richiesta viene inviata in uno scambiatore di calore dove letteralmente bolle ritornando in fase gassosa: la brusca espansione aziona una turbina che a sua volta aziona un generatore elettrico. E anche possibile usare un motore elettrico per far girare ad alta velocità un volano. L'energia è così accumulata sotto forma di energia cinetica della massa rotante e può essere restituita facilmente accoppiando il volano a un alternatore (tramite opportuni riduttori di velocità).  Al contrario di quanto si potrebbe pensare in prima battuta, si tratta di un sistema di accumulo molto efficiente. Ovviamente il volano va ben lubrificato e incamerato sotto vuoto per minimizzare gli attriti. Con una sospensione magnetica a superconduttore (lo stesso principio dei treni superveloci a levitazione magnetica) si elimina ogni contatto meccanico e il volano gira fino a 60.000 giri/min come in un prototipo della NASA. Un'altra possibilità è accumulare l'energia sotto forma di entalpia di un gas, tipicamente aria compressa. Un compressore alimentato dall'energia elettrica comprime l'aria che viene immagazzinata in un serbatoio (o in una caverna sotterranea) e che all'occorrenza può essere rilasciata per azionare una turbina. Un inconveniente è che in una compressione adiabatica l'aria si riscalda, ma questo calore può essere in buona parte recuperato per essere riconvertito in elettricità (o per altri usi) mediante cicli combinati. Un'ulteriore soluzione, molto efficiente e particolarmente indicata per paesi come il nostro dove abbondano montagne e colline, è l'accumulo in bacini idroelettrici. In pratica delle pompe azionate dall'elettricità in surplus sollevano una massa d'acqua in un bacino a quota superiore. L'energia è stoccata sotto forma di energia potenziale gravitazionale e può essere prontamente restituita aprendo una condotta forzata e azionando con il flusso d'acqua una turbina idraulica posta a valle (es. una Pelton) e un alternatore in asse. Questi bacini di accumulo esistono da molto prima dell'avvento del solare e dell'eolico, in quanto anche le fonti tradizionali possono avere buchi di erogazione (es. per un guasto o una manutenzione in una centrale termoelettrica o per un problema di approvvigionamento del combustibile). In Italia la loro potenza complessiva è di circa 8GW e sono in grado di coprire per oltre una settimana l'intero fabbisogno nazionale di elettricità. La soluzione più promettente per l'accumulo di grandi quantità di energia nell'ambito della green economy è lo stoccaggio dell'idrogeno (tanto è vero che si parla di "economia dell'idrogeno"). L'energia è accumulata, sotto forma di energia chimica, nelle molecole di idrogeno. Questo gas è ottenuto utilizzando l'elettricità in reazioni chimiche endoergoniche (che richiedono cioè energia dall'esterno). Un esempio è l'elettrolisi dell'acqua che separa l'idrogeno dall'ossigeno. Il gas viene poi compresso e stoccato in serbatoi o in cavità sotterranee (es. miniere di sale dismesse). In Texas ce n'è una da 30 milioni di mc, in Europa c'è il progetto HyUnder che prevede un centinaio di caverne per l'accumulo di idrogeno (o aria compressa) integrate con sistemi idroelettrici, per far fronte al problema dell'intermittenza di eolico e solare. La combustione dell'idrogeno, cioè la sua ricombinazione con l'ossigeno, produce acqua purissima (e non anidride carbonica, che è un gas serra climalterante, né ceneri e altri inquinanti come avviene per i combustibili fossili) e calore che può essere usato in un normale ciclo termodinamico per restituire elettricità. Ma la ricombinazione può anche avvenire a freddo in una fuel cell generando direttamente elettricità e acqua. Nelle automobili a idrogeno a fuel cell  la prima aziona il motore elettrico mentre dal tubo di scappamento esce solo acqua potabile. Nell'isola danese di Lolland una comunità di oltre 60.000 abitanti vive già da 10 anni nell'economia dell'idrogeno. Da quelle parti c'è poco Sole ma molto vento e l'elettricità in surplus generata dalle pale eoliche viene convertita per elettrolisi in idrogeno e ossigeno. L'ossigeno è un eccellente depuratore delle acque (molto migliore del cloro) e utile anche per molto altro, mentre l'idrogeno è usato per il riscaldamento diretto, per le automobili a idrogeno e per la riconversione in elettricità (quando cala il vento) in impianti a fuel cell (anche domestici). La comunità respira aria purissima ed è energeticamente autosufficiente, anzi esporta un 50% dell'energia che produce. 

Saluti

 

 

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E' vero che esistono molti sistemi per cercare di accumulare energia elettrica e forse in futuro qualche cosa di "pratico ed economicamente conveniente" verrà fuori; attualmente mi sembra che l'unico sistema effettivamente utilizzato, perlomeno in Italia, sia quello di pompare in alto acqua nei bacini idroelettrici  nei momenti durante i quali non c'è richiesta di  energia elettrica anche se le dighe sono potenzialmente pericolose e non sono quindi la soluzione definitiva

Quando avremo sistemi di accumulo  efficaci leggeri veloci da ricaricare e di basso costo potremo finalmente costruire  anche auto elettriche in grado di percorrere centinaia di chilometri, cosa  che attualmente con le attuali batterie e tecnologie non è possibile,  le varie case automobilistiche attualmente  producono auto ibride, auto cioè che hanno anche un motore tradizionale da utilizzare nel caso di lunghi viaggi quando l'autonomia delle attuali batterie non è sufficiente ... poi in futuro potranno esistere nuove tecnologie....la ricerca , lo studio, la sperimentazione servono anche a questo ...la politica, talvolta mette invece i "bastoni fra le ruote" (modo simbolico di parlare)  all'innovazione , poi ci sono gli interessi politici ed economici contrastanti, chi possiede gas ,petrolio e  giacimenti di carbone forse certi cambiamenti non li vede in modo positivo.

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Il ‎24‎/‎05‎/‎2017 in 11:22 , etrusco1900 ha scritto:

E' vero che esistono molti sistemi per cercare di accumulare energia elettrica e forse in futuro qualche cosa di "pratico ed economicamente conveniente" verrà fuori; attualmente mi sembra che l'unico sistema effettivamente utilizzato, perlomeno in Italia, sia quello di pompare in alto acqua nei bacini idroelettrici  nei momenti durante i quali non c'è richiesta di  energia elettrica anche se le dighe sono potenzialmente pericolose e non sono quindi la soluzione definitiva

Quando avremo sistemi di accumulo  efficaci leggeri veloci da ricaricare e di basso costo potremo finalmente costruire  anche auto elettriche in grado di percorrere centinaia di chilometri, cosa  che attualmente con le attuali batterie e tecnologie non è possibile,  le varie case automobilistiche attualmente  producono auto ibride, auto cioè che hanno anche un motore tradizionale da utilizzare nel caso di lunghi viaggi quando l'autonomia delle attuali batterie non è sufficiente ... poi in futuro potranno esistere nuove tecnologie....la ricerca , lo studio, la sperimentazione servono anche a questo ...la politica, talvolta mette invece i "bastoni fra le ruote" (modo simbolico di parlare)  all'innovazione , poi ci sono gli interessi politici ed economici contrastanti, chi possiede gas ,petrolio e  giacimenti di carbone forse certi cambiamenti non li vede in modo positivo.

Egregio Etrusco, mi dispiace notare un certo scetticismo sulle rinnovabili, peraltro tuttora diffuso per la scarsa o per la cattiva informazione, in chi fa condivisibili considerazioni sulle lobby del petrolio, del gas e del carbone, alle quali aggiungerei quella del nucleare per quanto malmessa. Esse ovviamente cercano di ritardare l'affermazione su scala globale della green economy , svolta ineluttabile perché le fonti non rinnovabili non sono illimitate e dovremo abbandonarle ben prima che si esauriscano onde evitare la catastrofe climatica planetaria legata alle emissioni di gas serra. Anche la politica, come scrivi, spesso mette i bastoni tra le ruote, vedasi il governo Renzi che, al di là degli annunci di facciata, ha di fatto frenato la crescita delle rinnovabili in Italia; o quel mattoide di Trump che vorrebbe rilanciare l'economia USA con il carbone. Ma anche noi, come denuncia sul FQ l'ex presidente dell'Istat Giovannini, regaliamo 15 miliardi annui di incentivi fiscali alle fonti fossili. Sono bruttissimi esempi di politica asservita alle lobby. Ma ci sono anche governi virtuosi come quello tedesco che, dopo avere puntato decisamente sulle fonti rinnovabili (che nell'ultimo weekend di aprile hanno fornito l'85% dell'elettricità consumata in Germania) e dopo avere fissato al 2022 il completamento del phase out dal nucleare, ha accollato ai gestori privati gli ingenti costi della chiusura di tutte le centrali atomiche del paese (24 miliardi di euro). Ti informo che in molti paesi, tra cui l'Italia (fonte Assoelettrica), il fotovoltaico ha ormai raggiunto la grid parity, cioè l'allineamento del costo del suo kWh a quello medio delle altre fonti al netto degli incentivi pubblici. In alcune gare d'appalto per nuovi impianti in paesi assolati come Messico, Cile e Abu Dabhi, le offerte scendono ormai sotto i 30 $/MWh. A titolo di confronto il PUN (prezzo unico nazionale dell'elettricità in Italia) in data odierna è circa 45 €/MWh cioè più di 50$/MWh, mentre l'appalto della nuova mega-centrale nucleare di Hinkley Point (UK) è stato aggiudicato per 92,50 £/MWh cioè 120$/MWh (prezzo completamente fuori dal mercato ma coperto con gli incentivi pubblici). Ma non finisce qui perché tutti gli analisti prevedono che i costi d'impianto del fotovoltaico continueranno a scendere nei prossimi anni (grazie al progresso tecnologico e alle economie di scala) mentre i costi d'esercizio resteranno stabili e bassi (come è ovvio dato che il "combustibile" di una centrale solare è gratuito e inesauribile, almeno per i prossimi 5 miliardi di anni). Se poi ci focalizziamo sugli aspetti tecnici, è vero che resta qualche piccolo nodo da sciogliere prima del definitivo trionfo delle rinnovabili, ma questo riguarda solo indirettamente il problema dell'accumulo dell'energia necessario per fare fronte all'intermittenza di eolico e solare (e in minor misura anche dell'idroelettrico), problema per il quale, come accennavo nel post precedente, esistono già soluzioni ben collaudate e che saranno ulteriormente perfezionate negli anni. Il nodo sta nella scarsa disponibilità in natura di particolari sostanze e minerali rari come quelli oggi utilizzati nella fabbricazione delle batterie di accumulo e delle fuel cell. Ma ricordiamoci che green economy non significa solo energie rinnovabili ed efficienza energetica, ma anche recupero, riuso e riciclo dei materiali. Detto in termini equivalenti, gli obbiettivi non sono solo gli ZEV (zero emission vehicle), gli ZEB (zero emission building), gli ZEPP (zero emission power plant) e i NZEB (net zero energy building), ma anche lo ZWTL (zero waste to landfill), lo ZWL (zero waste lifestyle) e la ZWC (zero waste commu.nity).  E se il riciclo e il riuso dei materiali comuni (ferro, alluminio, plastica, carta, etc.) dovrà avvicinarsi al 100%, dovrà avvicinarsi ancora di più per i materiali rari impiegati nelle tecnologie verdi. Non sono giustificate le perplessità sullo stoccaggio sotterraneo di milioni di mc di idrogeno (o di aria compressa). Basta ricordare che un anno e mezzo fa ci fu un'ingente fuga di gas metano, contenente additivi e impurità altamente tossiche, da un deposito sotterraneo in California. Il governatore dichiarò lo stato di emergenza, fu evacuato un sobborgo di Los Angeles, si temette il disastro ambientale e prima della chiusura della falla furono disperse in atmosfera oltre 100.000 tonnellate di un gas il cui effetto serra sull'arco dei 20 anni è pari a 86 volte quello dell'anidride carbonica. E dire che il metano viene considerato la più "pulita" delle fonti fossili! Ma l'idrogeno (per non parlare dell'aria compressa) è un gas assolutamente atossico e, se ottenuto per elettrolisi, del tutto privo di impurità.

Continua

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Niente da eccepire riguardo al lungo articolo di fosforo 31;  non sappiamo quali e quante novità ci riserverà il futuro; sono necessarie solo alcune piccole considerazioni: quando parlavo di pannelli solari sulla faccia della terra in quel momento illuminata dal sole collegati con elettrodotti con la parte in quel momenti al buio e viceversa quando la terra inverte il lato sole con quello notte, davo per scontato che ci sarebbero stati progressi nella "superconduttività"  cioè cavi in grado a temperatura ambiente di trasportare quantità notevoli di energia senza perdite e senza riscaldamento del cavo;  per quanto riguarda l'impatto dell'attività umana sul clima è indubbio che questi impatti esistano, va però anche detto  che il clima sulla terra è sempre cambiato anche per cause naturali, vuoi perché l'orbita della terra attorno al sole varia nel corso di migliaia e migliaia di anni, talvolta è più ellittica, altre volte meno, sia perché l'attività del sole non è sempre costante, sia perché la maggiore o minore attività dei vulcani con le polveri lanciate nell'atmosfera cambia il clima.

Le energie alternative sono senza dubbio il futuro, anche se attualmente sono combattute per vari motivi da molti, cito il caso dei comuni che vietano per ragioni estetiche l'installazione dei pannelli solari, cito il caso dell'energia geotermica (che noi in Italia abbiamo) gratis e rinnovabile che trova però l'opposizione di intere comunità  (vedi il caso degli abitanti del Monte Amiata in Toscana) che si oppongono alla costruzione delle  nuove centrali; attualmente, con le attuali tecnologie,  in Italia i pannelli solari sono economicamente convenienti solo grazie ai contributi statali, dopo alcuni anni quando si sino ripagati da soli e quindi ammortizzati, vanno cambiati (attualmente durano poco nel tempo)  senza considerare che la loro installazione occupa spazio, consuma suolo, quindi andrebbero montati nei deserti della terra, ma a questo punto occorre la "superconduttività" nei cavi che trasportano l'energia elettrica da un continente all'altro. Poi bisogna anche parlare dei falsi miti, si sente parlare delle auto a idrogeno, però l'idrogeno non esiste allo stato libero in natura , non esistono "giacimenti" di idrogeno, l'idrogeno va estratto dall'acqua utilizzando energia (come si produce questa energia? ) oppure estratto dal petrolio e se si usa il petrolio siamo punto e a capo (l'idrogeno però non è una fonte primaria di energia, si immette energia nell'acqua, si ottiene idrogeno e ossigeno, si usa l'idrogeno che restituisce l'energia e si ritrasforma unendosi all'ossigeno in acqua);  poi ci sarebbe la fusione nucleare che però lavora ad altissime temperature necessita di super campi magnetici per il contenimento del plasma, campi magnetici ottenibili da super elettro calamite che però devono lavorare a temperature bassissime (grosse complicazioni costruttive al momento non risolvibili) 

 

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Se poi desideri, egregio Etrusco, un sistema di accumulo leggero, veloce da ricaricare e di basso costo, ti dico che sono già da tempo in commercio sistemi di cogenerazione a batteria per uso domestico, grandi più o meno come un frigorifero, con i quali integrare l'impianto fotovoltaico da 3 kW di picco (20-25 mq di moduli fv sul tetto di casa) e coprire tranquillamente, giorno e notte, il fabbisogno di elettricità di una famiglia di 4 persone. Secondo uno studio di Deutsche Bank, che allego, nel 2020 ai consumatori italiani converrà staccarsi dalla rete Enel (o restarvi attaccati solo come fornitori), produrre in casa l'elettricità con un impiantino fv, accumularla in una batteria e rivendere in rete l'eventuale surplus: sul lungo periodo otterranno un risparmio di almeno il 50%. http://www.qualenergia.it/articoli/20150416-fotovoltaico-il-futuro-dello-storage-secondo-deutsche-bank. Una green company vicentina, la Enessere, produce anche cogeneratori a idrogeno con elettrolizzatore e fuel cell. In pratica, utilizzando Sole (o vento) e acqua, ovvero l'elettricità dell''impianto fv sul tetto di casa (o di un minieolico) e banalissima acqua piovana (o demineralizzata), è possibile con questi cogeneratori assicurare h24 il fabbisogno elettrico e il riscaldamento dell'abitazione nonché fare il pieno dell'auto a idrogeno nel box (con autonomia di circa 500 km). Mi dirai: ma dove stanno queste auto a idrogeno in Italia? Beh, per ora sono rarissime anche perché i nostri politici cialtroni hanno dato il via libera alla loro circolazione solo a marzo 2017. Ma il futuro e il progresso sono più forti dei cialtroni e presto potremo realizzare, addirittura in casa nostra, quanto incredibilmente, meravigliosamente preconizzato 142 anni fa dal grandissimo Giulio Verne nel suo romanzo L'Isola Misteriosa :

"Senza il carbone non ci sarebbero macchine, e senza le macchine non ci sarebbero ferrovie, macchine a vapore, fabbriche, nulla di ciò che è indispensabile alla civiltà moderna!"...

"E che cosa si brucerà al posto del carbone quando sarà finito?"

"Acqua", replicò Harding.

"Acqua?" esclamò Pencroft. "Acqua come combustibile per macchine e motori! Acqua per riscaldare acqua!"

"Sì, ma acqua decomposta nei suoi elementi costitutivi... L’acqua sarà il carbone del futuro".

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Il ‎26‎/‎05‎/‎2017 in 09:09 , etrusco1900 ha scritto:

Niente da eccepire riguardo al lungo articolo di fosforo 31;  non sappiamo quali e quante novità ci riserverà il futuro; sono necessarie solo alcune piccole considerazioni: quando parlavo di pannelli solari sulla faccia della terra in quel momento illuminata dal sole collegati con elettrodotti con la parte in quel momenti al buio e viceversa quando la terra inverte il lato sole con quello notte, davo per scontato che ci sarebbero stati progressi nella "superconduttività"  cioè cavi in grado a temperatura ambiente di trasportare quantità notevoli di energia senza perdite e senza riscaldamento del cavo;  per quanto riguarda l'impatto dell'attività umana sul clima è indubbio che questi impatti esistano, va però anche detto  che il clima sulla terra è sempre cambiato anche per cause naturali, vuoi perché l'orbita della terra attorno al sole varia nel corso di migliaia e migliaia di anni, talvolta è più ellittica, altre volte meno, sia perché l'attività del sole non è sempre costante, sia perché la maggiore o minore attività dei vulcani con le polveri lanciate nell'atmosfera cambia il clima.

Egregio Etrusco, se dai quasi per scontata la realizzazione di superconduttori a temperatura ambiente per le linee elettriche, dovresti a maggior ragione essere ottimista sulle energie rinnovabili. Infatti lo sfruttamento dell'energia eolica risale a millenni fa con i primi mulini a vento, mentre il solare a concentrazione sarebbe stato usato da Archimede per incendiare con i suoi specchi ustori le navi romane che assediavano Siracusa nel 212 a.C. Questa è solo una leggenda, ma sappiamo che Leonardo progettò effettivamente degli specchi ustori. Mentre la superconduttività è un fenomeno noto da appena un secolo, il modello teorico risale a 60 anni fa. Ma sono passati appena 30 anni dalla scoperta dei superconduttori ad alta temperatura, di cui al momento non esiste una spiegazione chiara e convincente. E non dimentichiamo che quando si parla di superconduttori ad "alta temperatura" si parla nella migliore delle ipotesi di temperature critiche (ovvero di transizione di fase allo stato superconduttivo) di poco maggiori del punto di ebollizione dell'azoto liquido (pari a 77K ovvero circa -196°C), refrigerante assai meno costoso dell'idrogeno liquido o dell'elio liquido necessari per raffreddare i superconduttori classici. La superconduzione a temperatura ambiente è stata ottenuta, ma solo per pochi microsecondi, in un materiale irradiato con impulsi laser nell'infrarosso. Per ora risulta quindi impensabile utilizzare superconduttori per le linee elettriche. Il Superconducting Maglev Shinkansen, il treno giapponese a levitazione magnetica in grado di superare i 600 km/h, utilizza magneti superconduttori raffreddati ad azoto liquido, ma questi si trovano a bordo del treno, non è necessario raffreddare il binario (data l'assenza di contatto).

Il global warming è da tempo un fatto indiscutibile: in base alle rilevazioni della NASA, il 2016 è stato l'anno più caldo dal 1880 (per gli anni precedenti mancano i dati) dopo i record del 2015 e del 2014. Secondo l'IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) il forum scientifico delle Nazioni Unite sul clima, la causa del riscaldamento globale in corso sono le attività umane che incrementano la concentrazione dei gas serra in atmosfera (dal trasporto automobilistico all'allevamento dei bovini, dalle centrali termoelettriche tradizionali alla deforestazione, etc.). Qualche settimana fa è stato registrato il nuovo ed ennesimo record della CO2 (410 ppm), concentrazione mai raggiunta negli ultimi 800.000 anni. Riporto dall'ultimo Synthesis Report (SYR) dell'IPCC (2014):

The SYR confirms that human influence on the climate system is clear and growing, with impacts observed across all continents and oceans. Many of the observed changes since the 1950s are unprecedented over decades to millennia. The IPCC is now 95 percent certain that humans are the main cause of current global warming. In addition, the SYR finds that the more human activities disrupt the climate, the greater the risks of severe, pervasive and irreversible impacts for *** and ecosystems, and long-lasting changes in all components of the climate system. The SYR highlights that we have the means to limit climate change and its risks, with many solutions that allow for continued economic and human development. However, stabilizing temperature increase tbelow 2°C relative to pre-industrial levels will require an urgent and fundamental departure from business as usual. Moreover, the longer we wait to take action, the more it will cost and the greater the technological, economic, social and institutional challenges we will face.

Esiste una ben precisa grandezza fisica che quantifica l'influenza delle attività umane sul riscaldamento globale. Si chiama radiative forcing antropogenico e indica la variazione equivalente della costante solare (cioè dell'irradiazione solare in ingresso nell'alta amosfera, pari a 1361 W/m²) che darebbe luogo al medesimo riscaldamento di origine antropica. Esiste anche un radiative forcing legato a cause naturali(polveri vulcaniche, variazioni dell'attività solare, etc.). Ebbene, stime sempre più raffinate di queste grandezze da parte degli scienziati dell'IPCC hanno condotto a un valore del radiative forcing antropogenico cumulato sul periodo 1750-2011 (cioè dall'inizio dell'era industriale) pari a 2,29 W/m², mentre la forzante radiativa naturale è stimata pari ad appena 0,05 W/m² (va notato che le eruzioni vulcaniche danno un contributo negativo, ovvero provocano un raffreddamento). In definitiva, il riscaldamento globale in corso è dovuto essenzialmente alle attività umane.

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Il ‎26‎/‎05‎/‎2017 in 09:09 , etrusco1900 ha scritto:

Le energie alternative sono senza dubbio il futuro, anche se attualmente sono combattute per vari motivi da molti, cito il caso dei comuni che vietano per ragioni estetiche l'installazione dei pannelli solari, cito il caso dell'energia geotermica (che noi in Italia abbiamo) gratis e rinnovabile che trova però l'opposizione di intere comunità  (vedi il caso degli abitanti del Monte Amiata in Toscana) che si oppongono alla costruzione delle  nuove centrali; attualmente, con le attuali tecnologie,  in Italia i pannelli solari sono economicamente convenienti solo grazie ai contributi statali, dopo alcuni anni quando si sino ripagati da soli e quindi ammortizzati, vanno cambiati (attualmente durano poco nel tempo)  senza considerare che la loro installazione occupa spazio, consuma suolo, quindi andrebbero montati nei deserti della terra, ma a questo punto occorre la "superconduttività" nei cavi che trasportano l'energia elettrica da un continente all'altro.

Egregio Etrusco, secondo uno studio del prestigioso MIT, l'energia geotermica potrebbe coprire, da sola e con la sola parte tecnicamente estraibile con le attuali tecnologie, l'intero fabbisogno mondiale di energia primaria per i prossimi 4000 anni, ma sul suo sfruttamento intensivo anch'io nutro qualche perplessità. Per es. dalle mie parti, sotto i Campi Flegrei, c'è un potenziale geotermico utilizzabile stimato nell'ordine dei 17 GW (la potenza di 17 grandi reattori nucleari) ma c'è anche un vulcano (o meglio un supervulcano) potenzialmente distruttivo. Non svegliare il can che dorme, dice il proverbio. In Islanda non si pongono di questi problemi e stanno perforando in un'area di vulcanismo attivo per estrarre, a 4700 m di profondità, acqua alla stato supercritico (a 427 °C e 340 atm) in grado di fornire, a parità di volume, 10 volte l'energia ricavabile da un normale fluido geotermico.

Come accennavo nel post precedente, secondo uno studio citato e considerato attendibile da Assoelettrica, il fotovoltaico italiano ha già raggiunto la grid parity, ciò vuol dire che il kWh prodotto con i moduli solari risulta competitivo, al netto degli incentivi fiscali, con le altre fonti (le quali godono anch'esse dei loro incentivi pubblici: quasi 15 miliardi l'anno per le fonti fossili): http://www.assoelettrica.it/fotovoltaico-in-italia-gia-raggiunta-la-grid-parity/

La durata degli impianti fotovoltaici non deve essere considerata una criticità. Normalmente gli installatori offrono una garanzia di 10 anni sulla parte meccanica; di 25 anni sulle prestazioni dei moduli (che sono la componente maggiore del costo) garantendo un degrado massimo del 10% entro 10 anni e del 20% entro 25 anni; e da 5 a 10 anni di garanzia sugli inverter. Ma i più recenti moduli fotovoltaici sono progettati per funzionare almeno 50 anni (alle nostre latitudini) e sui microinverter (installati sul singolo modulo) la garanzia sale a 20-25 anni. 

Il consumo di suolo effettivamente è un problema o un limite del fotovoltaico, specie in paesi come il nostro, densamente popolati e dove i grossi fabbricati condominiali sono prevalenti rispetto alle palazzine e alle casette mono o bi-familiari che potrebbero produrre sul tetto tutta o quasi tutta l'energia elettrica necessaria. A inizio 2009 un consorzio di aziende tedesche, alle quali si aggiunsero vari partner europei incluso ENEL, lanciò il progetto DESERTEC che prevedeva la realizzazione di una serie di centrali solari (fotovoltaiche e a concentrazione) nei deserti del Nord Africa e del Medio Oriente, e di importare centinaia di TWH annui di energia in Europa mediante cavi in alta tensione a corrente continua (HVDC), in parte sottomarini, per i quali le dissipazioni sono contenute entro un 3% su 1000 km. Per motivi politici (legati all'instabilità dei paesi dell'area e all'influenza sui governi delle lobby del petrolio e del gas), per motivi di sicurezza (gli impianti e gli elettrodotti nel deserto sarebbero stati facili bersagli per i terroristi) e per motivi economici (è arrivata la crisi e bisognava investire 400 miliardi di euro) non se ne è fatto nulla. Ma io resto convinto che il Sole del deserto sia la più grande e irrinunciabile risorsa dei paesi dell'area.

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Inviata (modificato)

Il ‎26‎/‎05‎/‎2017 in 09:09 , etrusco1900 ha scritto:

Poi bisogna anche parlare dei falsi miti, si sente parlare delle auto a idrogeno, però l'idrogeno non esiste allo stato libero in natura , non esistono "giacimenti" di idrogeno, l'idrogeno va estratto dall'acqua utilizzando energia (come si produce questa energia? ) oppure estratto dal petrolio e se si usa il petrolio siamo punto e a capo (l'idrogeno però non è una fonte primaria di energia, si immette energia nell'acqua, si ottiene idrogeno e ossigeno, si usa l'idrogeno che restituisce l'energia e si ritrasforma unendosi all'ossigeno in acqua);  poi ci sarebbe la fusione nucleare che però lavora ad altissime temperature necessita di super campi magnetici per il contenimento del plasma, campi magnetici ottenibili da super elettro calamite che però devono lavorare a temperature bassissime (grosse complicazioni costruttive al momento non risolvibili) 

Caro Etrusco, non credo che l'automobile a idrogeno sia un "falso mito", bensì una collaudata realtà tecnica purtroppo ancora troppo costosa, rispetto alle auto a motore termico e anche alle elettriche, per sperare di imporsi sul mercato prima del 2025-2030. L'auto a idrogeno (con fuel cell e motore elettrico) oggi più venduta nel mondo è la Toyota Mirai (che in giapponese significa "futuro"), una grossa e comoda berlina da 153 Cv, 178 km/h di velocità max e circa 500 km di autonomia con un pieno di 5 kg di idrogeno (compresso a 700 bar in bombole testate a prova di proiettile). Il pieno richiede appena 3 minuti, in Germania il prezzo alla pompa è 9,5 euro/kg. Prodotta dal 2015, al momento ne circolano circa 3000 nel mondo (ancora nessuna in Italia perché mancano i distributori a 700 bar) e non si segnalano problemi o incidenti significativi. In Europa la Mirai costa 66.000 euro+IVA ma si dice che la Toyota la venda in perdita. Evidentemente crede molto nell'auto a idrogeno, come ci credono gli altri due colossi Honda e Nissan che si sono associati con Toyota per la realizzazione una rete di 160 stazioni di distribuzione dell'idrogeno sulle strade giapponesi, del costo di 5 milioni l'una coperti per metà dallo Stato. Questo entro il 2020 quando circoleranno nel paese almeno 40.000 auto a idrogeno, ma se ne prevedono oltre 800.000 nel 2030

toyota_mirai_test028.jpg

Dal tubo di scappamento di una Toyota Mirai esce solo acqua purissima (circa 12 litri ogni 100 km) tuttavia hai perfettamente ragione, caro Etrusco, nel dire che queste auto saranno realmente ecologiche solo quando l'idrogeno sarà ricavato per elettrolisi dell'acqua usando l'elettricità prodotta da una fonte pulita e rinnovabile e non, come per lo più accade oggi, a partire dagli idrocarburi fossili (es. reforming del metano). Un discorso analogo ovviamente vale anche per i veicoli elettrici a batteria (BEV), però per quelli elettrici a idrogeno (FCEV) la conversione elettrolitica comporta un ulteriore calo del rendimento energetico finale dato che essa avviene con efficienza intorno al 60% contro l''80% dei processi di reforming. Ulteriori inefficienze dei FCEV sono legate alla compressione e al trasporto dell'idrogeno (70-80% di efficienza) e al rendimento delle fuel cell (50%), mentre l'efficienza del motore elettrico è vicina al 90%. Moltiplicando tutti questi fattori il rendimento finale scende intorno al 20%. Ma attenzione: questo non è affatto un rendimento lontano da quello delle auto a motore diesel come spesso si legge. Stiamo parlando di rendimento finale, ovvero from well to wheel (dal pozzo alla ruota), quindi dobbiamo considerare l'energia spesa per estrarre il petrolio, per trasportare il greggio alla raffineria, per raffinarlo e per trasportare il gasolio al distributore. Si legge poi che i migliori diesel hanno rendimenti del 35-40%. Vero, ma solo nelle condizioni ottimali di funzionamento. Il rendimento di un motore termico dipende da vari fattori: n. di giri del motore, temperatura esterna, composizione della miscela aria-combustibile iniettata nei cilindri, etc. Quindi in realtà il rendimento medio effettivo, on board, di un motore diesel è molto più basso del 35%, e il rendimento finale, from well to wheel, scende anch'esso intorno al 20%. E i motori a benzina, come è noto, hanno un'efficienza energetica inferiore a quella dei diesel.  Se poi consideriamo non più le automobili ma gli impianti a idrogeno con cogenerazione, una buona parte del calore residuo (cioè quello che nelle auto esce dal tubo di scappamento con il vapore acqueo) non viene sprecato nell'ambiente ma utilizzato (es. per riscaldare un locale) e il rendimento finale sale di molto. Nella microcogenerazione domestica, in cui l'impianto a idrogeno (con elettrolizzatore e fuel cell) va a integrare le celle fotovoltaiche sul tetto di casa, l'idrogeno è prodotto in loco e si evitano i costi economici ed energetici del trasporto. Segna.lo che una legge dello Stato della California impone che almeno un terzo dell'idrogeno distribuito sia prodotto a partire da fonti rinnovabili. Segna.lo anche che ricercatori israeliani hanno scoperto un metodo, basato sulle nanotecnologie, per estrarre l'idrogeno dall'acqua senza elettricità ma alimentato solo dalla luce, e con un rendimento prossimo al 100%.

Sulla fusione nucleare non mi dilungherò. Per certe caratteristiche è una fonte (quasi) assimilabile alle rinnovabili. Infatti non comporta emissioni di gas serra e il combustibile (deuterio o deuterio+litio) è quasi inesauribile. Inoltre presenta minori problemi di sicurezza e di inquinamento radioattivo rispetto al nucleare a fissione. Non sono aggiornato sullo stato delle ricerche, ma pochi anni fa un articolo su Le Scienze parlava di una fase di stallo, con difficoltà tecniche impreviste e risultati deludenti rispetto alle attese. Ultimamente un'azienda di La Spezia ha prodotto il primo dei 10 elettromagneti a superconduttore commissionati per il reattore sperimentale ITER, in Francia, dove serviranno per confinare un plasma a 150 milioni di gradi nella speranza di ottenere una reazione di fusione controllata. Altri 9 saranno prodotti in Giappone. Per costruire il magnete ci sono voluti 7 anni, pesa 300 tonnellate, va refrigerato a 269°C sotto zero e vale 53 milioni di euro. Già questi numeri dicono che la fusione nucleare, qualora si concretizzasse e la cosa è tuttora incerta, sarebbe una fonte energetica troppo costosa, troppo concentrata, troppo "pesante", troppo faraonica, almeno per i miei gusti. L'esatto contrario della microcogenerazione distribuita a livello domestico di cui parlavo sopra. Sono un democratico, e anche per questo sono decisamente contrario al nucleare.

Saluti

Modificato da fosforo31

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Nel lontano 2013 fu tentata questa strada https://www.youtube.com/watch?v=-Eue99Cj7KQ    non so quali siano  stati i risultati finali di questa sperimentazione; penso che il futuro ci darà comunque  molte possibilità e opportunità di energie alternative ;  per il momento, per il presente mi pongo però una domanda:  se il petrolio fosse facilmente sostituibile farebbero come stanno attualmente  facendo le guerre per il petrolio?

 

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9 minuti fa, etrusco1900 ha scritto:

Nel lontano 2013 fu tentata questa strada https://www.youtube.com/watch?v=-Eue99Cj7KQ    non so quali siano  stati i risultati finali di questa sperimentazione; penso che il futuro ci darà comunque  molte possibilità e opportunità di energie alternative ;  per il momento, per il presente mi pongo però una domanda:  se il petrolio fosse facilmente sostituibile farebbero come stanno attualmente  facendo le guerre per il petrolio?

 

Sono in corso esperimenti, un po' in tutto il mondo, per sfruttare l'energia delle onde e l'energia delle maree. Sulla costa dell'Oregon si pensa di realizzare un wave power park da 100 MW. Ci sono anche studi per valutare la possibilità di ricavare energia dalle correnti marine. Un luogo adatto potrebbe essere lo Stretto di Messina. Se invece del faraonico e inutile Ponte facessimo la prima centrale a corrente marina sarebbe un'ottima cosa. Uno dei pregi delle energie rinnovabili è che stimolano la creatività e la fantasia.

La tua domanda sul petrolio, caro Etrusco, è interessante, ma io la invertirei. Se non ci fosse il petrolio, non pensi che i signori della guerra si cercherebbero altri pretesti per innescare i conflitti? Il petrolio ingrassa la lobby del petrolio, ma indirettamente ingrassa anche la lobby delle armi.  Donald Trump pochi giorni fa ha venduto armi per 110 miliardi di dollari all'Arabia Saudita.

Saluti

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