I ricercatori nel campo delle energie rinnovabili hanno preparato dei “vetri fotovoltaici”, veri e propri pannelli trasparenti che utilizzano il vetro come base e lasciano passare la luce.

Potendo ricoprire superfici vetrate come lucernari, tetti e facciate, l’edificio ci guadagnerà in risparmio energetico e in illuminazione naturale e diventerà produttore “in proprio” e in maniera autonoma di energia. Questi andranno a sostituire i tradizionali pannelli rettangolari che sono in questo momento sono installati sui tetti.

Ma come funzionano questi ‘vetri’? I vetri fotovoltaici sono in grado di assorbire la luce grazie ad una speciale vernice trattata con gel di silicio che trasforma i pannelli in semiconduttori. La tecnologia oggi ha consentito di rendere i vetri di una trasparenza tale da poter essere utilizzabili anche nelle abitazioni.

Il gel può essere applicato sia in uno strato interno ai doppi vetri che superficialmente e funziona come ottimizzatore per l’assorbimento dei raggi, così da mantenere un grado di trasparenza del vetro del 30% e favorire così l’illuminamento naturale interno. Anche il loro costo è abbordabile si aggira all’incirca alla metà del costo di un pannello tradizionale.

Numerose aziende si sono già specializzate in questo nuovo prodotto ma è sempre meglio affidarsi a chi ha già un buona dose di esperienza nella produzione e nel montaggio di soluzioni complesse di pannelli solari.

Inoltre, sempre pensando alla scoperta di nuove tecnologie, il Massachusetts Institute of Tecnology (MiT) sta facendo uno studio su un sistema per produrre energia solare dai normali vetri, senza bisogno di utilizzare celle o vetri fotovoltaici al silicio.

Tenete presente che un pannello di oggi arriva al 18%. Inoltre questi nuovi chip riusciranno a lavorare su luce concentrata pari a 500 o persino 1000 soli equivalenti.

Questo programma, facente parte di un progetto di ricerca Europeo relativo agli studi a lungo termine sulle frontiere dell’energia, viene finanziato da 16 partner con 12 milioni di investimento complessivi in 5 anni.

L’obiettivo è sviluppare sistemi fotovoltaici a concentrazione e ad alta efficienza a costi competitivi con i pannelli tradizionali, permettendo anche di arrivare ad essere competitivi su un mercato fotovoltaico dominato oggi dalla produzione cinese.

Questo nuovo chip solare è composto di piastrine translucide di due millimetri quadrati. Sopra di loro sistemi ottici a lenti e specchi concentrano la radiazione solare mille volte. La dissipazione del calore deve essere perfetta, ed il supporto deve muoversi con precisione sull’allineamento al sole, non superando scostamenti di due gradi. In queste condizioni il sistema a concentrazione può produrre energia elettrica, per ogni chip solare, con un rapporto pari a sette metri quadri di pannelli tradizionali.

Adesso bisogna ottimizzare queste tecnologie fino a raggiungere l’obiettivo di due euro per watt dai 7-8 attuali. A questa soglia che farà si che il fotovoltaico a concentrazione comincerà a volare sul mercato reale.

A rivelarlo in un’intervista televisiva è il ministro dell’Ambiente, Corrado Clini, che ha auspicato, per i prossimi anni, un potenziamento delle rinnovabili che passi attraverso investimenti in ricerca e sviluppo e un incremento del fotovoltaico, che “dovrebbe fare un salto tecnologico in grado di colmare, il vistoso dato. Il settore, ha spiegato il ministro, ha un potenziale enorme di sviluppo, attualmente viene infatti utilizzato soltanto il 10-12% dell’energia solare”.

Il Ministro ha anche posto l’accento sull’importanza dello snellimento dell’iter autorizzativo per gli impianti di energia rinnovabile: “Abbiamo due impegni: snellire la parte burocratica per le autorizzazioni relative agli impianti, versante sul quale stiamo lavorando, e dare garanzie al settore”: Il ministro Clini ha anche aggiunto di come il sostegno alle rinnovabili non sia “il peso più importante in bolletta”.

Nelle settimane scorse, infatti, sul tema c’è stata una polemica dai toni accesi fra Authority per l’energia elettrica e il gas e gli imprenditori riuniti, secondo cui il fotovoltaico pesa in minima parte sull’aumento.

Nel quadro delineato dall’autorità per l’energia, l’aumento del 4,9% dei prezzi dell’elettricità è determinato da un insieme di elementi, tra cui i rialzi del prezzo alla produzione, influenzati anche dal cambiamento della curva di domanda e offerta nel nuovo scenario dominato dallo sviluppo delle rinnovabili, e l’incentivazione a sostegno delle fonti alternative.

Il quesito posto riguarda il comma 344 dell’art. 1 della Finanziaria 2007 che consente di detrarre dall’Irpef il 55% delle spese documentate relative ad interventi di riqualificazione energetica di edifici esistenti, che conseguono un valore limite di fabbisogno di energia primaria annuo per la climatizzazione invernale inferiore di almeno il 20% rispetto ai valori di cui all’allegato C, n. 1), tabella 1, annesso al Dlgs 192/2005.

La Finanziaria 2007 fissava al 31 dicembre 2007 la scadenza dell’agevolazione;  successivamente la Finanziaria 2008 l’ha prorogata fino al 31 dicembre 2010 e per gli anni 2008, 2009 e 2010, ha fissato nuovi valori limite di fabbisogno di energia primaria annua per la climatizzazione invernale.

La domanda è la seguente: è possibile eseguire sullo stesso immobile, nel corso del triennio 2007-2010, più interventi riconducibili all’art. 1, comma 344, della Finanziaria 2007, intesi come singoli interventi e non come prosecuzione dei precedenti anche dal punto di vista formale, a seguito dei quali, con ciascun intervento, si è conseguito un indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale inferiore di almeno il 20% rispetto ai valori limite fissati per ciascun anno? Ed è quindi possibile fruire della detrazione del 55%, fino all’importo massimo di 100.000,00 euro per ogni singolo intervento effettuato autonomamente?

Per questa tipologia di intervento, la norma non specifica quali opere o quali impianti occorre realizzare per raggiungere le prestazioni energetiche richieste; di conseguenza, come chiarito con la Circolare 36/2007 dell’Agenzia delle Entrate, tale categoria può comprendere qualsiasi intervento o insieme sistematico di interventi, che incida sulla prestazione energetica dell’edificio (ad esempio la sostituzione o l’installazione di impianti di climatizzazione invernale non espressamente agevolati).

Anche se nei modelli di dichiarazione è consentita l’indicazione di spese per “interventi di riqualificazione energetica di edifici esistenti” sostenute anche in più periodi di imposta, secondo le Entrate, un intervento può considerarsi autonomo sulla base di elementi riscontrabili in via di fatto oltre che, ove richiesto, dell’espletamento degli adempimenti amministrativi relativi all’attività edilizia, quali la denuncia di inizio attività e il collaudo dell’opera o la dichiarazione di fine lavori.

L’Agenzia spiega, inoltre, che, per fruire della detrazione del 55%, il contribuente deve essere in possesso dell’attestato di qualificazione energetica dell’edificio, dal quale risulti il fabbisogno energetico, e dell’asseverazione del tecnico abilitato che attesti la corrispondenza dell’intervento effettuato ai requisiti tecnici richiesti dalla normativa. Ogni intervento, pertanto, per essere considerato autonomamente detraibile, rispetto a quelli eseguiti in anni precedenti, deve essere anche autonomamente certificato dalla documentazione indicata.

Ma questa volta non ci soffermeremo a parlare dell’impianto fotovltaico bensì del sistema di gestione dei trasporti che contraddistingue l’Interporto. Uno dei problemi che attanaglia tutto il nostro paese è sicuramente la presenta di un infinità quantità di mezzi pesanti sulle nostre strade, fenomeno che genera fondamentalmente tre problematiche:

1. Sicurezza della strada
2. Inquinamento acustico, atmosferico
3. Maggior costo delle merci

La città di Padova ha creato per questo l’INTERPORTO, che non è nient’altro che un sistema per spostare il trasporto da gomma su rotaia; ma come funziona l’INTERPORTO? Tutte le merci invece di essere consegnate direttamente al destinatario sono consegnate all’interporto, luogo dal quale viene fatta un’ottimizzazione degli spostamenti tale per cui ad oggi quello che si faceva con 3 viaggi viene fatto con 1 e mezzo.

In questo modo non solo si liberano le strade dai mezzi pesanti ma si risparmia moltissimo in termini di carburante inquinando meno.

Dalla piccola ricerca fatta dai giornalisti di RAI 3 si evince quanto PADOVA abbia generato un guadagno per la città risolvendo un problema sia ai fornitori che ai cittadini; i numeri di questa iniziativa sanciscono una nuova era dei trasporti nella quale la gestione deve essere quanto più possibile razionale e le enormi superfici messe a disposizione dalla struttura devono essere sfruttate per produrre energia sfruttando la fonte solare.

Ma vediamo nel particolare in cosa consiste il funzionamento di questo innovativo propulsore: l’energia viene immagazzinata sotto forma di aria compresse in delle bombole al carbonio montate sull’autovettura alla pressione di 300 bar, questo significa che vengono accumulati circa 90 metri cubi d’aria in un volume reale di 90 litri. Il motore sfruttando l’espansione, resa il più possibile a temperatura costante, riesce ad estrarre energia meccanica che viene trasferita all’albero motore.

Il bello di questo veicolo è con un pieno di aria compressa è possibile percorrere, ad una velocità do 50 km/h, ben 300 km; raddoppiando la velocità l’autonomia si riduce però ad un terzo. E’ possibile far un pieno in due modi, acquistando aria compressa presso una stazione di rifornimento sia utilizzando un piccolo compressore che la casa fornisce insieme al veicolo; nel primo caso bastano 3 minuti mentre nel secondo ci vogliono dalle 3,5 ore alle 6 a a seconda del tipo di alimentazione.

Tante da subito le critiche a partire dal fatto che la macchina non è pienamente ecologica perché si ricarica con l’energia prodotta magari dalle centrali nucleari, pronta la risposta dei produttori i quali hanno asserito che innanzitutto spostare l’inquinamento dalla città a zone lontane dalla comunità è già un risultato ottimale inoltre è sicuramente più efficiente produrre energia da un grande motore per tutti piuttosto che da tanti piccoli motori a bordo dei veicoli.

Il dato più strabiliante, comunque, rimane quello relativo ai costi 1.5 € per fare il pieno e 6000€ per comprare la vettura. Insomma sembra essere proprio un progetto rivoluzionario per chi fosse interessato http://www.mdi.lu/index.php .

]]> http://www.logicaenergetica.it/lauto-ad-aria-compressa/feed/ 0 http://www.logicaenergetica.it/tomorrows-volvo-car/ http://www.logicaenergetica.it/tomorrows-volvo-car/#comments Tue, 05 Oct 2010 04:18:10 +0000 Massimiliano Magnanelli http://www.logicaenergetica.it/?p=2110 Questo è il nome del progetto finanziato dalla Comunità Europea e portato avanti dai ricercatori dell’Imperial College di Londra. Come tutte le grandi innovazioni anche questa è spinta dal desiderio di risolvere una problematica seria che sta rallentando lo sviluppo dei veicoli elettrici: l’accumulo a bordo di energia elettrica.

Ancora oggi il modo più economico e performante per trasportare grandi quantità di energia risultano essere i derivati del petrolio, la macchina elettrcia fatica a svilupparsi perchè per dare un’autonomia appena soddisfacente abbiamo bisogno di ingombranti e pesanti gruppi di batterie. I ricercatori hanno risposto a questa esigenza creando un materiale composito, in  fibra di carbonio e resina polimerica, che ha la capacità di accumulare energia. In questo modo sarà possibile fabbricare la scocca, gli sportelli, il tetto e quant’altro di un materiale che ha le stesse caratteristiche meccaniche dell’alluminio, pesa di meno e funge da batteria.

Questo materiale oltre ad avere caratteristiche ottimali per essere utilizzato come scocca ha anche la stoffa del grande accumulatore, infatti riesce ad immagazzinare molto rapidamente energia caratteristica fondamentale per l’applicazione automobilistica; infatti un altro limite delle batterie è il tempo di carica che non si accosta bene con la mobilità (pensate soltanto di dover fare una sosta di 1 ora per fare il pieno…)

Riportiamo di seguito un video direttamente dai laboratori che illustra il funzionamento del materiale.

Nel progetto è immediatamente entrata anche VOLVO impegnandosi ad installare il materiale all’interno dell’incavo della ruota di scorta di un suo veicolo, questo solo dopo che il college inglese avrà dimostrato, conti alla mano, la validità economica dell’iniziativa.

Le piante sono in grado di fare quello che gli scienziati e gli ingegneri cercano di fare da decenni: la conversione della luce solare in energia, facendolo in modo affidabile giorno dopo giorno, anno dopo anno. Ora alcuni scienziati del MIT sono riusciti a riprodurre un aspetto fondamentale di tale processo.

Uno dei problemi per la raccolta della luce solare è che i raggi del sole possono essere distruttivi e deterioranti per molti materiali. La luce solare porta ad un degrado progressivo di molti dei sistemi sviluppati per catturarla. Ma le piante hanno adottato una strategia interessante per risolvere questo problema: abbattono costantemente le cellule che catturano la luce, per poi ricostruirle, per cui le strutture di base sono, in effetti, sempre nuove.

Tale processo è stato imitato da Michael Strano, professore associato di Ingegneria Chimica del MIT, e dal suo team di studenti laureati e ricercatori. Hanno creato un nuovo sistema di auto-assemblaggio molecolare, che può trasformare la luce solare in energia elettrica, le molecole possono essere ripetutamente scomposti e poi riassemblate in modo rapido, solo con l’aggiunta o la rimozione di una soluzione aggiuntiva. Il loro diario di lavoro è stato pubblicato il 5 settembre su Nature Chemistry.
Strano, dice che la prima idea gli venne leggendo un testo sulla biologia vegetale. “Sono rimasto davvero impressionato dal modo in cui le cellule vegetali hanno questo meccanismo di riparazione estremamente efficiente,” dice. In piena estate la foglia su un albero, anche se si potrebbe pensare ad essa come una entità statica, ricostituisce le sue proteine ogni 45 minuti circa.
Uno degli obiettivi Strano di ricerca a lungo termine è stato quello di trovare il modo di imitare i principi si trovano in natura usando i nanocomponenti. Nel caso delle molecole utilizzate per la fotosintesi nelle piante, la forma reattiva di ossigeno prodotto dalla luce solare provoca il decadimento delle proteine in un modo molto preciso. Strano come lo descrive, l’ossigeno distrugge la catena che mantiene la proteina insieme”, ma le stesse proteine sono rapidamente riassemblate per riavviare il processo.
Questa azione si svolge all’interno di tutte le piccole capsule chiamati cloroplasti che si trovano all’interno di ogni cellula vegetale , dove avviene la fotosintesi. Il cloroplasto è “una macchina incredibile”, spiega Strano. “Essi sono i motori che consumano biossido di carbonio e luce solare per produrre glucosio”.
Per imitare questo processo, Strano e il suo team, sostenuto dai finanziamenti del MIT Energy Initiative e del Dipartimento di Energia, ha prodotto molecole sintetiche chiamate fosfolipidi, che hanno la forma dei dischi; questi dischi forniscono la struttura di sostegno ad altre molecole, quelle che realmente rispondono alla luce, formando quelli che sono chiamati centri di reazione, che rilasciano elettroni quando sono colpiti dai fotoni. I dischi, che supportano quindi i centri di reazione, sono immersi in una soluzione grazie alla quale si attaccano spontaneamente a dei nanotubi (sono praticamente dei fili a tubo) costituiti da carbonio, con spessore di pochi nanometri , ancora più resistenti dell’acciaio e in grado di condurre elettricità un migliaio di volte meglio di rame. I nanotubi mantengono i dischi fosfolipidi allineati, in modo che i centri di reazione possano essere esposti al sole tutti insieme, e hanno anche la funzione di raccolta e canalizzazione del flusso di elettroni generato dalle molecole reattive.

Il sistema che il team del professor Strano ha prodotto, è composto da sette diversi composti, tra cui i nanotubi di carbonio, i fosfolipidi e le proteine che costituiscono i centri di reazione. Quando un tensioattivo (simile alle sostanze chimiche che BP ha spruzzato nel Golfo del Messico per dissolvere il petrolio)viene aggiunto al mix, i sette componenti vanno a formare una soluzione liquida. Poi, quando i ricercatori hanno rimosso il tensioattivo spingendo la soluzione attraverso una membrana filtrante, i composti si erano spontaneamente riuniti nuovamente in una forma perfetta, ma con i centri di reazione completamente rinnovati.
E chiude Strano: “Stiamo fondamentalmente imitando i trucchi che la natura ha scoperto nel corso di milioni di anni” – in particolare la reversibilità, e la possibilità di scomporre e ricomporre”.

I moduli BIPV coprono una superficie di 360 metri quadrati, raggiungendo una potenza installata di quasi 30 kWp.
Grazie all’uso dei moduli vetro-vetro della Torre Mozart (rinominata Sequana), Scheuten ha provveduto a ricreare un ambiente di lavoro radioso ed illuminato. Infatti, come espressamente richiesto dall’architetto statunitense Arquitectonica, che si è occupato della progettazione di diversi uffici di Bouygues Telecom, uno dei più grandi fornitori di servizi telefonici francesi, è stato riprodotto un contesto che si avvicinasse quanto più possibile alla visione della natura senza ostacoli strutturali, e cosa di meglio se non la trasparenza del vetro?

“Sono molto orgoglioso del fatto che abbiamo prodotto e consegnato Scheuten Solar moduli BIPV per un prestigioso progetto come la Torre di Mozart. Ciò dimostra che la nostre innovazioni introdotte per i moduli BIPV si adattano perfettamente ai requisiti vigenti in materia di qualità ed estetica “, ha dichiarato Lionel Dupré, Responsabile delle vendite di Solar Scheuten BIPV per la Francia.

Scheuten, tra i produttori internazionali, è un riferimento in rapida crescita per quel che riguarda le soluzioni in vetro ed i sistemi ad energia solare. Con sede a Venlo, Olanda, impiega uno staff di oltre 2000 e ha realizzato un fatturato di 407 milioni di euro nel 2009.

Al 240-esimo Congresso nazionale della American Chemical Society (ACS), tenutosi a Boston dal 22 al 26 Agosto, è stato presentato lo studio di un nuovo prodotto che renderà i moduli fotovoltaici autopulenti, aumentandone così l’efficienza e riducendone i costi di manutenzione.

Immaginate di spolverare la scrivania del vostro ufficio o di pulire le vostre finestre, e se non lo trovate divertente immaginate di farlo su una superficie di 10 campi di calcio , ovvero l’estensione di un impianto di circa 8 MW.
Lo studio è in fase di sviluppo per il settore del fotovoltaico, ed è condotto dalla Boston University in collaborazione con la Nasa, in quanto la sua originaria applicazione è stata proprio nel campo aerospaziale, per l’esattezza nelle missioni sul pianeta Marte; infatti quest’ultimo risulta un ambiente altamente polveroso e molto asciutto.

Il grande incremento del fotovoltaico, ma soprattutto la rilevanza del fenomeno della polvere sulle rese degli impianti, ha portato il responsabile del progetto, il malese K. Mazumder, a intravedere le basi applicative della tecnologia spaziale in quest’ambito; infatti, dalle misure dell’incidenza degli accumuli di sporcizia sui moduli, si è notato un decremento fino al 40% per ogni settimo di grammo depositato su un metro quadrato, che equivale a circa 1g/kWp. Considerando poi che ad esempio in Arizona, o in Medio Oriente le quantità che si depositano sono oltre il quadruplo di quelle citate, si può comprendere il peso del problema.

Ma come è il funzionamento di questa rivoluzionaria tecnologia?
Si tratta di collocare sul vetro del modulo fotovoltaico un foglio di materiale elettricamente sensibile, ovviamente che non alteri la radiazione solare, e di montare dei sensori in grado di rilevare il livello della polvere. Non appena non appena si raggiunge un livello critico il foglio viene elettrizzato. La carica elettrica invia un onda che percorre tutto il modulo, sollevando e trascinando lo strato di polvere fino al l’esterno dei bordi della cornice. In due minuti viene rimosso il 90% della polvere sedimentata.
Questo metodo è così l’unico che permette di pulire le superfici dei moduli senza intervento meccanico né utilizzo di acqua.