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Tecnologie Ambientali
Non fotovoltaico ma termodinamico
Quando si parla di energia solare subito si pensa al fotovoltaico, eppure in queste pagine ho mostrato come il fotovoltaico non sia una risposta alle problematiche energetiche e come si regga unicamente su incentivi che alla lunga si rivelano un debito per chi investe in questa tecnologia. I limiti naturali di questa tecnologia sono molteplici, ad iniziare dalla bassa efficienza di conversione calore – energia, passando per l' impossibilità di generare energia nei giorni in cui il sole non splende, arrivando all' oneroso e difficile problema dello smaltimento del Silano, del Cadmio, del Tungsteno e degli altri metalli pesanti e tossici presenti nelle celle fotovoltaiche.
Un esempio perfetto che ci mostra come il fotovoltaico sia tutto fuor chè affidabile l' abbiamo avuto in Italia ai primi giorni di Febbraio 2013, alle porte del comune di Mortara. Lì dovevano essere installati degli Autovelox alimentati da pannelli fotovoltaici i quali, a causa della nebbia, non hanno funzionato. Se un' immagine vale più di 100 parole, questa sotto direi che ne vale 1000.
Ma il fotovoltaico non é l' unico modo in cui l' energia solare può essere sfruttata. Di fatto la tecnologia solare permette entro certi limiti una notevole produzione di energia, semplicemente cambiando approccio, e implementando il Solare TERMODINAMICO o solare 'a concentrazione'. In questo genere di tecnologia, il calore raccolto da particolari specchi curvi (chiamati 'Specchi di Archimede') viene canalizzato per scaldare un fluido salino che passa all' interno di tubi coibentati per evitare la dispersione. I sali presenti nel fluido in circolo permettono di raggiungere temperature anche di 500°C, e, cosa assai più interessante, permettono di mantenere a lungo gran parte di questo calore anche a distanze medio-grandi. Il calore di questi 500°C circa può essere utilizzato tal quale (per scaldare in maniera diretta ovunque serva una fonte di calore) o indirettamente per produrre vapore ad alta pressione indirizzabile in un ciclo turbina. Da lì, ne consegue, si ha tramite la turbina una produzione di energia continua ed affidabile.
Questo sistema, oltre al doppio utilizzo (calore diretto + energia elettrica) ha un altro vantaggio: quello di poter funzionare anche qualora ci trovassimo in giornate uggiose ove il sole non splende in maniera sufficiente per poter essere sfruttato col normale fotovoltaico. Basta infatti catturare il calore dal sole un giorno ben assolato e il fluido salino mantiene la sua alta temperatura per alcuni giorni.
In Italia il Solare Termodinamico ha finora il nome di Progetto Archimede di Enel, di tecnologia Enea e implementato nello stabilimento di Priolo Gargallo in Sicilia, un impianto di produzione di ben 20 MW. A livello mondiale un progetto importante é il Desertec, che riunisce decine di grandi imprese nella costruzione di centrali solari termodinamiche in Nord Africa e Medio Oriente. Il Desertec doveva in origine rifornire anche alcune zone europee, ma questa parte di implementazione sembra essere stata abbandonata a causa del ritiro dal progetto da parte di Bosh e di Siemens.
Il progetto Archimede però continua, é operativo ed efficiente. La tecnologia usata a Priolo è quella dei sali fusi, ideata dal premio Nobel Carlo Rubbia durante la sua breve esperienza come presidente Enea: in tubi speciali di vetro e acciaio posizionati nel fuoco di specchi parabolici, viene fatta scorrere una miscela di nitrati fusi, a oltre 500 °C. I sali fusi vengono accumulati in un serbatoio centrale, nel quale entra acqua ed esce vapore surriscaldato per la produzione elettrica. Il cuore di questa tecnologica sono gli speciali tubi ideati dall’ Enea: in un cilindro di vetro in cui viene fatto il vuoto, rivestito di una superficie in grado di far penetrare la radiazione solare ma trattenere gli infrarossi, è contenuto il tubo in acciaio Inox in cui scorre il fluido a 550 °C. Questi tubi speciali vengono realizzati esclusivamente dalla società umbra Angelantoni, un caso di studio di come la green economy possa offrire nuovi spunti e nuovi mercati per risollevare le sorti industriali italiane.
Ovviamente non dobbiamo pensare che questa tecnologia sia una sorta di panacea per il problema energetico. Gli stessi coinvolti nel suo utilizzo riconoscono i limiti di applicabilità del sistema, limiti che sono dati principalmente dal dover disporre di terreni il più piani possibile, e di dover essere installati in zone in cui si raggiunga la soglia di insolazione minima, calcolata in 1800 kWh/mq.
A fronte di questi limiti però, il solare termodinamico permette anche dei benefici collaterali: uno fra tutti é il fatto che questi specchi sono raccolti in serie di ampissima superficie, e sono in elevazione.... producono dunque una discreta zona d'ombra con calore irraggiato al di sotto della loro struttura, una condizione ideale per la coltivazione e per il pascolo.
Qui sotto uno schema di funzionamento dell' impianto Enel di Priolo.
Mi permetto, in ultima analisi, una considerazione sul problema dello smaltimento dei pannelli alla fine del loro ciclo di vita. I materiali presenti, quali il silano o il cadmio, vanno maneggiati con cura. Finora chi investe nel fotovoltaico non si é minimamente preoccupato di far fronte a questo problema. Come ho sempre sostenuto, la tecnologia per risolvere questo problema esiste, ed é la torcia al plasma. Questo sistema viene già utilizzato in svariate parti del mondo a scopo fondiario e per il recupero di metalli pesanti, nonché per l' inertizzazione di materiali metallici tossici.
Immaginiamo dunque un impianto solare termodinamico che riesce di fatto a slegare la produzione di energia e calore dalla presenza del sole, e i cui pannelli, a fine ciclo, possono essere distrutti in tutta sicurezza grazie a una torcia al plasma. Una soluzione ottimale che renderebbe l' impianto in questione indipendente, sicuro, ed efficiente.
Links:
Lo stato di salute del solare termodinamico
