Energia da biomasse vegetali

Che cos'è l'energia della biomassa? Si tratta di una forma indiretta di energia solare accumulata in qualsiasi materiale organico vegetale (alberi,erbacce) tramite il processo della Fotosintesi; i vegetali infatti utilizzano i raggi solari per trasformare acqua e anidride carbonica in sostanze energetiche che servono alle stesse per autoalimentarsi. Oltre ad essere un'ulteriore fonte di energia utilizzabile dall'uomo, questa fonte di energia costituisce una grande risorsa per l'ambiente: la sua più importante caratteristica è infatti quella di non alterare il bilancio di anidride carbonica nell'atmosfera; l'anidride carbonica immessa nell'atmosfera, quando le bruciamo ad esempio, è la stessa quantità che queste hanno assorbito durante la loro crescita! Notevole differenza con i combustibili fossili che producono CO2 in grande quantità durante la combustione, ma non c'è modo di completarne il ciclo riportandola alla forma organica.

La biomassa è una fonte largamente presente sul nostro pianeta: si posso utilizzare la piante estirpate, e quindi inutili, o piantarle appositamente, magari vicino agli impianti che le utilizzeranno per ridurre i costi di trasporto e il conseguente inquinamento. La biomassa può essere ricavata da numerose fonti naturali, oltre che dagli scarti dell'agricoltura, dell'allevamento e dell'industria, come ad esempio: le piante e gli alberi (scarti di lavorazione del legno o della cellulosa, residui di potature, legname coltivato allo scopo, residui agricoli), scarti dell'industria alimentare (noccioli, vinacce, gusci, fieno, sansa), reflui degli allevamenti e delle discariche, rifiuti urbani (frazione organica), rifiuti industriali (cascami di cotone, canapa). Esistono inoltre vere e proprie colture energetiche che si differenziano in tre classi a seconda dell'utilizzo: colture zuccherine (mais, cereali, sorgo), colture oleaginose (girasole, colza, soia), colture ligno-cellulosiche (sorgo da fibra, kenaf, canapa, canna comune, miscanto, panico, falaride, cardo, pioppo, salice, robinia).

Ma come si ricava l'energia da questi vegetali? Ecco i metodi più utilizzati:
-Combustione: è il metodo più semplice e da sempre usato dall'uomo, ha un buon rendimento quando i residui sono ricchi di cellulosa e lignina.
-Digestione anaerobica: avviene in assenza di ossigeno e consiste nella demolizione ad opera di microorganismi che producono gas al 50/70% di metano; svolgendosi il processo in appositi impianti il gas è facile da raccogliere e comprimere per essere poi utilizzato come fonte di energia. Inoltre al termine del processo si conservano azoto, fosforo e potassio, elementi nutritivi per il vegetali che vengono restituiti al terreno tramite la fertilizzazione. Questo metodo viene impiegato anche per produrre gas dalle deiezioni animali, dai reflui civili, dai rifiuti alimentari e la parte organica dei rifiuti solidi urbani; Attenzione: il gas metano è un potente gas serra! Facendo la raccolta differenziata e separando l'umido dal resto favoriamo la raccolta del metano impedendo la sua immissione spontanea nell'atmosfera.
-Digestione aerobica: consiste nella metabolizzazione delle sostanze da parte dei batteri in presenza di ossigeno; questi producono elevato calore come conseguenza dell'attività metabolica che può essere recuperato con l’impiego di scambiatori a fluido.
-Produzione di biocarburanti: dalle piante oleoginose come la soia e il girasole si ricavano olii appunto che si utilizzano come combustibili e risultano più economici di quelli prodotti con i combustibili fossili.

Maggiori info: http://www.agripower-srl.com/
http://www.verdenergia-schieppe.it/index.htm
http://www.biomasseeuropa.com/site/pages/home-page

La foglia artificiale

Oggi il potenziale dei raggi solari viene sfruttato attraverso i pannelli solari e i pannelli fotovoltaici che utilizzano però materiali costosi e ancora poco competitivi rispetto alle risorse non rinnovabili; inoltre non sono capaci di sfruttare appieno questo tipo di fonte energetica, si pensi infatti che il sole ogni anno fornisce alla terra 100mila TeraWatt di energia e che 14 TeraWatt, quantità emessa in un ora, potrebbero soddisfare il fabbisogno annuale dell'uomo. Ecco perchè da un po' di tempo gli scienziati cercano metodi alternativi per imitare il processo naturale che per antonomasia utilizza l'energia solare: la Fotosintesi.

DANIEL NOCERA E IL PROGETTO

Da questa ricerca nasce nei laboratori MIT, Massachussetts Institute of Technology, il progetto del professor Daniel Nocera e della sua squadra: una foglia artificiale grande quanto una carta da gioco, costruita con materiali economici come il nichel e il cobalto, che riproduce le reazioni della sintesi clorofilliana. Questo processo è costituito da due fasi: la fase luminosa, in cui l'acqua viene scissa in ossigeno e idrogeno grazie all'energia della luce solare, e la fase oscura, durante la quale l'idrogeno prima ottenuto si combina con l'anidride carbonica per formare sostanze organiche con grande potenziale energetico come l'etanolo e il metanolo. La nuova tecnologia della foglia artificiale è in grado di ricreare la prima reazione ottenendo così dall'acqua una fonte di energia pulita, l'idrogeno.

Durante le sperimentazioni la foglia artificiale ha sorpreso tutti: inserita in un recipiente pieno d’acqua ed esposto al sole ha prodotto una quantità d’energia dieci volte superiore a quella che sarebbe stata generata da una foglia naturale di analoga grandezza. Gli studiosi ritengono che con questo metodo con appena quattro litri d’acqua si potrebbe produrre l’energia necessaria per riscaldare una casa in un Paese in via di sviluppo.
Energia pulita a basso costo e con rendimenti ben maggiori di tutte le altre fonti energetiche che conosciamo, compreso il nucleare che per soddisfare le nostre esigenze necessiterebbe della costruzione di una centrale a settimana per i prossimi 120 anni. E non finisce qui: se gli scienziati riusciranno a ricreare anche la fase oscura artificialmente potremmo utilizzare l'anidride carbonica come reagente e trasformarla in sostanze organiche ad alto contenuto energetico ristabilendo così l'equilibrio sempre più compromesso del nostro pianeta.

Raccolta differenziata: la PLASTICA

La plastica è un materiale artificiale, derivato dal petrolio, sostanzialmente giovane perché ha circa 50 anni, ma ormai una costante nella nostra vita; basti pensare a tutti gli oggetti che utilizziamo quotidianamente e alla loro composizione. Come derivato del petrolio, una risorsa destinata all'esaurimento, anche la plastica in futuro sarà difficile da produrre e da mantenere ai costi attuali..e allora RICICLIAMOLA!
Tra le ragioni che spingono a fare la raccolta differenziata della plastica troviamo inoltre la sua lenta degradabilità: un contenitore in polietilene impiega dai 100 ai 1000 anni per essere degradato. Non dimentichiamo poi i benefici per l'ambiente: produrre un contenitore in plastica da materiale riciclato costa molto meno in termini energetici che produrlo dalla materia prima; il sistema di recupero promosso da Corepla, il consorzio nazionale per la raccolta il riciclo e il recupero dei rifiuti di imballaggi di plastica, l'anno scorso avrebbe evitato l'emissione in atmosfera di 3,1 milioni tonnellate di CO2 e sottratto alla discarica quasi 20 milioni di metri cubi di rifiuti.

Ma la plastica è tutta riciclabile? la risposta è NO!  
Possiamo riciclare:
- Tutti i contenitori che recano le sigle PE, PET e PVC     
- Contenitori per liquidi
- Bottiglie per bevande
- Tappi delle bottiglie per bevande in quanto accessori all’imballaggio
- Flaconi per prodotti per l'igiene personale e pulizia per la casa
- Shampoo, Bagnoschiuma
- Detersivi
- Vaschette per l'asporto di cibi
- Confezioni per alimenti
- Polistirolo espanso degli imballaggi e simili
- Borse di nylon
- Plastica in pellicola

Mentre non possiamo riciclare, e dobbiamo quindi gettare nel secco non riciclabile:
- Tutti i contenitori che non recano le sigle PE, PET e PVC, 
- Tutti i contenitori che presentano residui di materiali organici come il cibo o di sostanze pericolose come vernici o colle
- Giocattoli
- Custodie per cd
- Musicassette e videocassette
- Piatti, bicchieri e posate in plastica del tipo monouso
- Tubi di dentifricio
- Bottiglie di olio
- Rifiuti ospedalieri
- Beni durevoli di plastica come gli articoli per la casa
- Grucce per appendiabiti

Ricordiamoci inoltre che il consumatore agisce due volte nella “vita” di un contenitore in plastica: quando lo compra e quando lo butta. La scelta di prodotti con poco imballaggio, prodotti formato famiglia, o addirittura prodotti di cui si possa restituire il “vuoto”, come le bottiglie in vetro per l’acqua ad esempio, sono un ottimo modo per ridurre i rifiuti al principio.

DRAGONFLY: l'edificio verde di Vincent Callebaut

Un grattacielo a forma di ala di Libellula: concepito dallo studio belga Vincent Callebaut Architectures per la città di New York, è il progetto di un maxi-edificio con funzioni ibride di fattoria, ufficio e abitazione che intende alleviare i problemi di carenza alimentare e di spazio nelle grandi metropoli collegando direttamente i produttori ai consumatori per ridurre l’impatto ambientale delle megalopoli. L'edificio di 132 piani e 600m di altezza sarà in grado di ospitare 28 diversi spazi agricoli per la produzione di frutta, verdura, cereali, carne e prodotti lattiero-caseari e  sarà autosufficiente al 100% grazie all'utilizzo di una combinazione di energia solare ed eolica.

DRAGONFLY

Realizzata con una struttura metallica che si ispira all'esoscheletro delle ali della libellula, la struttura sarà organizzata intorno a due torri che mantengono l’equilibrio microclimatico grazie a un doppio strato a nido d’ape incuneato tra le pareti: d’inverno l’aria calda si accumula in questo esoscheletro costituendo una barriera contro il freddo come in una serra; d’estate invece il calore è  schermato dall’abbondante vegetazione che garantisce il giusto grado di umidità grazie ai processi di ventilazione naturale, l’evaporazione e la traspirazione delle piante come accade  in una foresta.
Sempre secondo il concetto base di edificio come organismo vivente, Dragonfly è in grado di recuperare rapidamente le energie che consuma. Questa “ fattoria metabolica”, come la definisce il suo ideatore, è in grado di captare l’energia del sole, dell’acqua e del vento per trasformarla in elettricità; sul versante nord tre turbine eoliche sfruttano i venti newyorkesi per produrre metà dell’energia necessaria al funzionamento dell’edificio. Al resto del fabbisogno provvede invece il gigantesco scudo solare che riveste le pareti del versante sud e la base della struttura che sfrutta la corrente del fiume.

INTERNO

Sulle pareti interne delle case e degli uffici si affacciano terrazze esagonali riservate alle coltivazioni idroponiche che vengono alimentate esclusivamente grazie alle risorse dell’edificio: i giardini in superficie con vegetazione tropicale filtrano l’acqua piovana e i reflui che vengono mescolati con l’acqua di utilizzo domestico per poi essere nuovamente filtrata e trattata prima di essere fatta ricircolare ad uso della fattoria. Il livello sanitario e le tecnologie di questo approccio di azienda presentano anche un interessante potenziale per la decontaminazione dei terreni e di sotterranei inquinati, nonché la purificazione dell’atmosfera da CO2 tutto grazie alle proprietà dei vegetali.

WORES: la lana che pulisce il mare dal petrolio!

GOLFO DEL MESSICO

Il disastro del Golfo del Messico, come altri in precedenza, suggerisce sempre più la ricerca di nuovi metodi per la raccolta del petrolio sversato in mare al fine di evitare disastri ambientali; oltre ai progetti futuristici interessanti ma di dubbia applicazione oggi ne troviamo un altro di una semplicità direi sconvolgente :)
Questo progetto italiano si chiama Wores, abbreviazione di Wool Recovery System, è stato ideato dal presidente dell'Unione Industriali di Biella, Luciano Donatelli, e brevettato dalla società Gruppo Creativi Associati. Wores consiste nel bonificare le acque inquinate dal petrolio usando un prodotto ecologico come la lana grazie alla riscoperta capacità della lana grezza di assorbire olii in quantità 10 volte superiore al proprio peso. Più precisamente si utilizza la lana sucida, ovvero la lana scartata dalle lavorazioni tessili in quanto di bassa qualità, che ciononostante ha grosse capacità di assorbimento ed è al tempo stesso idrofoba ossia non assorbe l'acqua, condizione essenziale per essere utilizzata in caso di sversamenti.

Il progetto Wores prevede un kit allestibile su qualsiasi imbarcazione che sparge i fiocchi di lana sulla macchia di petrolio; la lana una volta inzuppata viene poi recuperata da un nastro trasportatore e strizzata. Il procedimento consentirebbe così di raccogliere e recuperare gli idrocarburi, che poi verrebbero stivati in un serbatoio, e la lana stessa pronta per essere riutilizzata; le fibre infatti possono essere riusate fino a piu’ di dieci volte, per poi essere smaltite in un termovalorizzatore.
Ma quanto costa Wores? Circa 1 milione di euro per una nave di 50 metri, una spesa che stando ai suoi ideatori verrebbe recuperata in poche ore di lavoro. Ma come recuperata? Ebbene il greggio assorbito può essere nuovamente raffinato! Calcolando il basso costo della lana utilizzata in 20 ore di lavoro circa si potrebbero recuperare greggio per un valore di circa 1 milione di euro pari appunto al costo per le attrezzature della nave. Senza contare il vantaggio ecologico e ambientale, di sicuro inestimabile.