Biorobot Refrigerator

Progettato da un giovane russo, Yuri Dmitriev, classificatosi al secondo posto all'Electrolux Design Lab 2010, il Biorobot Refrigerator è il prototipo di un frigorifero di nuova generazione; 4 volte più piccolo di un frigorifero normale, la sua caratteristica principale è quella di non necessitare dell'approvvigionamento energetico mostrando quindi grandi doti ecologiche.

La struttura consiste in una grande "cornice" profonda contenente un gel di colore verde dove verranno inseriti i cibi, gli alimenti infatti non si ripongono sugli scaffali ma sono avvolti dal gel ognuno nel proprio bacello; il raffreddamento avviene proprio grazie a questo speciale gel detto Biopolymer, inodore e non appicicoso, che assorbe il calore dai cibi mantenendoli alla temperatura ottimale. Il processo fisico che permette il funzionamento di questo speciale frigo si chiama Luminescenza; consiste appunto nell'assorbimento del calore dai cibi, sotto forma di raggi infrarossi, da parte di una colonia di biorobot meccanici contenuti nel gel, che poi lo irradiano all'esterno sotto forma di raggi di lunghezza d'onda diversa.

Per quanto riguarda gli aspetti pratici questo speciale gel non sporca nè lascia residui, ha straordinarie capacità espandersi e cambiare forma per accogliere i cibi; inoltre è un ottimo isolante, per questo motivo non è necessaria la porta che invece in un normale frigo condiziona molto il consumo di energia, basti pensare che ogni volta che apriamo la porta poi il frigo lavora per ripristinare la temperatura ideale.
Naturalmente il prototipo non è in produzione e forse mai lo sarà ma è sempre un passo avanti verso una generazione di elettrodomestici a consumo energetico basso o addirittura nullo.

Smart Forvision

Presentata all'ultimo salone di Francoforte, questa concept anticipa le soluzioni tecniche e stilistiche della terza generazione di Smart Fortwo: si chiama Smart Forvision, è elettrica al 100% ed è stata realizzata in collaborazione con BASF, nota azienda del settore chimico che ha creato le componenti in plastiche speciali.

La prima novità di questa Smart sta nel nuovo tetto dotato di aperture trasparenti esagonali che lasciano passare la luce ma allo stesso tempo producono energia come dei pannelli solari; si tratta infatti di celle composte da un particolare colorante chimico che si attiva coi raggi solari e permette di produrre energia a sufficienza per attivare i componenti multimediali e tre ventilatori posti nell'abitacolo così, quando l'auto si trova ferma sotto il sole, il sistema di aerazione funziona grazie al fotovoltaico.
Inoltre aprendo le porte o con un pulsante queste celle, dette OLED (diodi luminosi organici), si accendono illuminando l'abitacolo e consumano meno della metà rispetto alle lampadine a basso consumo energetico.

La Forvision ha nuovi cerchi in materiale plastico, contenenti fibre di rinforzo, che pesano solo 3kg; la cellula di sicurezza tridion e le porte sono fatte di resina epossidica rinforzata con fibre di carbonio, tutto questo permette di ridurre il peso del 50% rispetto all'acciaio e del 30% rispetto all'alluminio.
Anche i sedili sono innovativi: fatti di un guscio in materiale sintetico autoportante e rivestiti di tessuti elettronici che sostituiscono il sistema di riscaldamento dei sedili grazie alla conduzione.
 BASF poi aggiunge una pellicola innovativa che riflette i raggi infrarossi e che protegge parabrezza e finestrini dal sole contribuendo a creare un clima piacevole all'interno dell'abitacolo; i materiali espansi inseriti nei pannelli della carrozzeria mantengono la vettura fresca d'estate e calda d'inverno isolandola dal freddo.

L'obiettivo di questa autovettura è quindi quello di risparmiare energia, grazie ai pannelli solari e alla diminuzione di peso offerta dai materiali innovativi, allo scopo di aumentarne l'autonomia fino al 20%; l'autonomia, oltre ai prezzi ancora proibitivi, è infatti il problema che ritarda il successo di queste vetture sul mercato.

RIFIUTI: la raccolta pneumatica

Dal 15 ottobre in Francia quattro quartieri della cittadina di Romainville  hanno detto addio ai classici cassonetti per la raccolta dei rifiuti, ora sostituiti da più di cento colonne grigie; si tratta della raccolta dei rifiuti ad aspirazione pneumatica, una soluzione radicale ma molto efficace già utilizzata in molte città del nord europa: a Stoccolma esiste dal 1971 e a Barcellona dal 1982.

I cittadini al posto dei cassonetti trovano queste colonne disposte a coppie dove in una si getta l'umido e nell'altra  i materiali riciclabili, i rifiuti vengono stoccati all'interno di queste colonne per circa 12 ore e poi vengono aspirati pneumaticamente sotto terra da dei grossi tubi situati alla profondità di circa 2m che trasportano i rifiuti alla velocità di 70 km/h per qualche km fino al punto di raccolta; qui i rifiuti vengono compattati tramite vuoto pneumatico in container di grandi dimensioni che verranno poi trasportati alla destinazione finale (riciclaggio,compostaggio). Questo processo avviene completamente in automatico, l'intero sistema è infatti gestito da un software che ne verifica lo stato di carico e comunica con la centrale di controllo; il processo è quindi silenzioso, inodore e non necessita della mobilitazione di mezzi di trasporto pesanti e inquinanti.

Per i cittadini francesi non c'è stato alcun aumento della tassa di rifiuti, anzi si prevede che risparmieranno circa 120 euro l'anno; il costo dell'operazione è stato di 10,8 milioni di euro di cui solo 2,8 a carico dei cittadini grazie agli incentivi statali. Considerando i costi aggiuntivi della costruzione dell'impianto in zone già costruite, in una qualsiasi città italiana l'impianto si ripagherebbe con la sola tassa dei rifiuti, perché mediamente raccogliere una tonnellata di rifiuti col sistema tradizionale costa 100 euro mentre con quello pneumatico sol 60!

Un solo impianto pneumatico può servire un bacino di utenza di 25mila abitanti ed inoltre migliora il senso di responsabilità dei cittadini verso la raccolta differenziata: la presenza delle colonnine dà l'impressione che la differenziazione sia definitiva e ciò determina un elevato grado di qualità della raccolta.
Oltre ai vantaggi economici ci sono sicuramente quelli ambientali: l'assenza dei camion per la raccolta significa meno emissioni di CO2 nell'atmosfera, e un miglioramento della raccolta differenziata significa più riciclo e meno rifiuti nelle discariche. Solo vantaggi quindi da queste colonnine colorate che a differenza dei cassonetti migliorano anche l'immagine dei nostri quartieri.

Novità nucleare: E-CAT e la fusione fredda

ANDREA ROSSI E SERGIO FOCARDI

Mentre in tutto il mondo ci si sta allontanando dal nucleare per cercare fonti di energia più sicure, un team di ricercatori italiani, guidati dal fisico Sergio Foccardi e dall'imprenditore Andrea Rossi, ripesca un vecchio progetto basato sulla fusione fredda che garantirebbe una grande produzione di energia senza scorie nè radiazioni.
La storia della fusione fredda inizia nel 1989 : i chimici Martin Fleischmann e Stanley Pons con una provetta contenente due elettrodi e acqua "pesante", nella quale l'Idrogeno è sostituito da un isotopo chiamato Deuterio, dimostrarono che fornendo un po' di elettricità nella provetta iniziava una reazione che era in grado di restituire fino a 5 volte volte l'energia immessa. Questo accade perchè non si trattava di una reazione chimica ma di una fusione nucleare, nel senso che i nuclei degli elementi si fondono tra loro liberando energia. Si tratta di un processo completamente diverso da quello che si verifica oggi nella centrali nucleari, chiamato fissione nucleare: l'energia si ottiene dalla rottura degli atomi o meglio dalla separazione di un nucleo in due nuclei. La fusione fredda sembrava quindi la via per liberarsi definitivamente dal petrolio, ma l'esperimento riusciva a volte si e a volte no, così i due ricercatori persero credibilità e il progetto venne abbandonato.
Alcuni ricercatori come gli italiani dell'Enea di Frascati hanno però continuato a studiare questo fenomeno arrivando a scoprirne alcune importanti caratteristiche come le condizioni in cui si verifica, per poterlo quindi riprodurre agevolmente; da questi primi passi poi la squadra di Sergio Focardi in tre anni ha messo a punto una piccola centrale atomica battezzata "E-CAT" che sta per "EnergyCatalizer" poi ribattezzata "Hyperion"; consiste in un dispositivo da 1 MW che ora l'imprenditore Rossi sta costruendo negli Usa per poi immetterlo nel mercato.

IPOTETICO SCHEMA DI FUNZIONAMENTO

Ma come funziona? Si tratta di un contenitore di acciaio di 50cc in cui viene posta polvere di nichel, idrogeno in pressione e un catalizzatore; il contenitore è a sua volta contenuto in un tubo in cui viene fatta cirolare acqua. All'accensione la corrente arriva all'apparecchio e dà inizio alla fusione fredda, l'acqua si scalda e va in ebollizione; l'energia può essere quindi ottenuta sotto forma di calore, oppure grazie al vapore e ad una turbina sotto forma di energia elettrica. Questa volta però l'energia prodotta secondo Focardi non è più 4-5 volte quella immessa, ma addirittura centinaia di volte maggiore. Per quanto riguarda i materiali utilizzati, idrogeno e nichel si trovano in abbondanza sul nostro pianeta e il prodotto della fusione fredda è il rame, un materiale pregiato, quindi non più pericolose scorie radioattive da sepellire da qualche parte; essendo una reazione nucleare produce delle radiazioni, radiazioni gamma però che in questo caso sono così deboli da poter essere contenute da un involucro di piombo.

MODELLO CHE SARA' IMMESSO SUL MERCATO

Ci sono però alcuni dubbi che rendono il mondo scientifico scettico riguardo al progetto: l'esperimento non è stato ancora pubblicato su nessuna rivista scientifica e poi c'è il fatto che la reazione avviene grazie ad uno speciale catalizzatore la cui formula viene tenuta gelosamente segreta. Nonostante questo, mentre l'Italia si discosta, alcuni paesi come Usa e Svezia sembrano molto interessati al progetto; il prototipo verrà presentato in Ottobre a Bologna per poi essere immesso nel mercato.
Ma aspettando la verifica del progetto c'è chi già pensa ad applicazioni interessanti: la Grecia, uno dei massimi produttori di nichel, appoggerebbe la Defkalion Green Tecnologies nella produzione di queste centrali; per il momento stanno lavorando a due tipi di centrali: una con potenza compresa tra i 5 e 30 kW, per soddisfare il fabbisono di alcuni appartamenti, e poi una da 1-3 MW, che alimenterebbe un paese di 1000 famiglie. L'imprenditore Rossi assicura che una centrale dovrebbe costare circa 2000 dollari al kW per la costruzione e 1 centesimo al kWh per la produzione di energia.
Se i primi E-CAT a ottobre manterranno le promesse avremmo a nostra disposizione una nuova fonte di energia sempre utilizzabile, di dimensioni contenute, che non produce nè gas serra nè radiazioni pericolose..un enorme passo avanti.

Fonti: Focus n. 226, Agosto 2011

Energia dalle maree

DEEP GREEN, PROGETTO INGLESE

Oltre alle fonti rinnovabili classiche, quali solare ed eolico, ne esiste un'altra di cui si sente parlare meno: il mare. Le energie presenti nel mare, come quella delle correnti, delle onde, delle maree, delle correnti di marea e del gradiente termico tra superficie e fondali, possono essere tutte sfruttate. Il mare rappresenta dunque oggi, una delle più promettenti fonti di energia alternativa, sufficienti a soddisfare il fabbisogno di centinaia di migliaia di abitazioni in tutto il mondo. I sistemi che permettono di catturare il moto del mare e quello dei fiumi sono studiati e progettati un po' ovunque ma è la Gran Bretagna il paese più avanti su questo versante, con sperimentazioni assai interessanti nel Mare del Nord; impianti di questo tipo, però si trovano anche in Francia, in Norvegia, in Giappone, negli Stati Uniti e in Canada.

Ma l'Italia non è da meno in quanto a brevetti interessanti per questa nuova fonte energetica, dato che il nostro paese è circondato da più di 8000 km di costa sfruttabili per l'installazione di questi impianti. L'oceanologo Marco Marcelli, fondatore del Laboratory of Experimental Oceanology and Marine Ecology e docente all’Università della Tuscia, spiega che il potere energetico questa immensa fonte che ci circonda equivale a 6 centrali nucleari di quelle che si sarebbero dovute costruire in italia.
L’Unione Europea ha concluso uno studio che identifica circa 100 siti papabili ad essere utilizzati nella produzione di energia elettrica dalle correnti marine. In Italia lo stretto di Messina è il sito identificato tra i più promettenti, in quanto offre le condizioni ideali per la messa in opera dell’impianto, essendo l’unico posto con una velocità massima di sei nodi, pari a circa 11km/h.


SEA POWER


I primi test sperimentali sono stati fatti proprio in Italia nel periodo 1998-2003, quando un team di ingegneri napoletani sviluppò il primo sistema: la turbina marina Kobold, che fu installata nello Stretto. Dopo anni di studio ed esperimenti, il gruppo di ricerca ha fatto notevoli progressi tanto che ha realizzato un secondo progetto il sistema Sea Power, coperto da brevetto internazionale. Il Sea Power è composto da una struttura galleggiante (portone o nave) e da varie turbine ad asse orizzontale sommerse posizionate ad intervalli regolari lungo filari che hanno il compito di albero di trasmissione del moto. I generatori elettrici sono situati a bordo della struttura galleggiante, a propria volta ancorata al fondale, permettendo all’intero sistema di allinearsi a seconda della direzione della corrente.



REWEC 3


Ma lo stretto non è l'unico punto utile per utilizzare questa tecnologia; nel Mar Tirreno e precisamente a Formia verrà prossimamente installato il sistema Rewec 3, progettato e realizzato dal Natural Ocean Engineering Laboratory (Noel), dell’Università Mediterranea di Reggio Calabria. Si tratta di un dispositivo che si innesta all’interno di una normale diga foranea e sfrutta l’energia delle onde attraverso un sistema di camere che comprimono o espandono l’aria in esse contenute per effetto del moto ondoso e quindi fanno azionare delle turbine che, a loro volta, producono energia elettrica.

POTENZA DEL MOTO ONDOSO IN ITALIA

Il mare di Sardegna invece è quello con il maggiore potenziale energetico fra i mari italiani; sulla costa occidentale sarda, ad Alghero, è stato installato in prova il sistema ISWEC (Inertial Sea Wave Energy Converter), progettato dal Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Torino. Questo è un dispositivo di tipo galleggiante che utilizza l’inclinazione del fianco dell’onda per produrre energia elettrica; l’onda che lo investe induce un moto di beccheggio che crea una oscillazione da cui un generatore elettrico estrae energia. Il parametro più rilevante del Mar Mediterraneo e dei mari chiusi non è l’altezza dell’onda, ma la frequenza delle onde, e il sistema ISWEC sfrutta appunto questo aspetto, riuscendo ad estrarre energia dal moto ondoso in modo proporzionale al quadrato della frequenza delle onde incidenti. Attualmente, il sistema è in prova in tre località: oltre ad Alghero, appunto, anche a La Spezia e Pantelleria, ed è riuscito a fornire una media di 2600 Megawattora all’anno.

Maggiori info: www.marescienza.it
Fonti: http://www.ilfattoquotidiano.it/2011/06/26/rinnovabili-la-sfida-per-produrre-energia-dal-mare/125285/