Il progetto Pelamis è un'iniziativa portoghese che si concentra sulla produzione di energia elettrica attraverso la conversione del moto delle onde marine. Sviluppato originariamente da Pelamis Wave Power, il sistema è composto da una serie di moduli galleggianti collegati tra loro che si muovono in risposta al moto dell'acqua. Questo movimento genera energia meccanica, che viene poi convertita in energia elettrica.
Caratteristiche del Progetto Pelamis:
Struttura: Il Pelamis è costituito da segmenti cilindrici flessibili che galleggiano sulla superficie dell'acqua. Questi segmenti sono progettati per oscillare con il movimento delle onde, creando un movimento meccanico interno.
Generazione di Energia: All'interno di ciascun modulo ci sono meccanismi che convertono il movimento delle onde in energia elettrica. Questo viene realizzato tramite sistemi idraulici che azionano turbine collegate a generatori elettrici.
Posizionamento: I moduli Pelamis possono essere dislocati in aree marine con condizioni ottimali per la generazione di energia, come ad esempio in zone costiere o offshore con onde adeguate e costanti.
Sostenibilità: Il progetto si propone come una soluzione sostenibile per la produzione di energia rinnovabile, riducendo la dipendenza da combustibili fossili e contribuendo alla lotta contro i cambiamenti climatici.
Sviluppo e Test: Il primo prototipo di Pelamis, noto come Pelamis P-1, è stato testato al largo delle coste portoghesi e in Scozia. Sebbene il progetto abbia mostrato risultati promettenti, ci sono state sfide tecniche ed economiche che hanno limitato la sua adozione su larga scala.
Stato Attuale
È importante notare che, nonostante l'innovazione portata dal progetto Pelamis, la tecnologia delle onde marine ha affrontato sfide significative e non ha raggiunto una diffusione commerciale ampiamente accettata. Negli ultimi anni, altre aziende e progetti hanno continuato a sviluppare soluzioni alternative per la produzione di energia da fonti marine, cercando di superare i limiti iniziali e migliorare l'efficienza.
In sintesi, il progetto Pelamis rappresenta un passo importante nel campo dell'energia rinnovabile marina, ma i risultati concreti e l'implementazione su larga scala rimangono una sfida da affrontare nel futuro.
Giuseppe
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Il presunto superconduttore chiamato LK-99, sintetizzato da un gruppo di ricercatori sudcoreani che lo hanno svelato alla fine di luglio 2023, potrebbe in realtà essere solo un magnete molto speciale; ma niente che lasci pensare alla portata iniziale presunta, che già aveva suscitato un certo scetticismo.
LK-99 è composto da piombo, rame, ossigeno e fosforo e secondo chi lo ha sintetizzato può essere definito un superconduttore: vale a dire un elemento con resistenza elettrica quasi nulla (il che significa non perdere energia sotto forma di calore) e che, inoltre, se sospeso sopra a un magnete, levita espellendo il campo magnetico e generando correnti superficiali.
La particolarità presunta di LK-99 era che potesse fare tutto questo a temperatura ambiente, laddove oggi, invece, servono temperature estreme, quindi anche molto costose da riprodurre nelle applicazioni in cui i superconduttori vengono usati, come gli acceleratori di particelle o nelle macchine per la risonanza magnetica.
Dopo la scoperta, il processo scientifico ha fatto il suo corso. In varie parti del mondo diversi gruppi di ricercatori e scienziati hanno replicato LK-99: e non hanno ottenuto gli stessi effetti promessi.
Una ricerca realizzata in India non ha trovato "tracce di superconduttività a temperatura ambiente" e lo stesso vale per una ricerca svolta in Cina e anche nel Regno Unito, in cui "non abbiamo osservato alcun segno di superconduttività nei campioni di LK-99".
Alla base dell'approccio scientifico, e della validazione di una scoperta, c'è la possibilità di replicare un risultato: così fosse, dimostrerebbe che non è stato un caso o una conseguenza fortuita, bensì un risultato dimostrabile e quindi concreto.
Così, per ora, non sembra essere per LK-99, che a oggi sta diventando sempre meno il superconduttore promesso.
Giuseppe
divulgatore scientifico
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Gli ultimi fatti con piogge monsoniche di elevata intensità che hanno prodotto danni immensi, morte e feriti, spesso negli stessi luoghi, ci deve portare a reagire per contrastare questi disastri intervenendo contrastando il surriscaldamento ambientale per almeno 50 anni. Anche se in Europa immettiamo nell'ambiente meno anidride carbonica. paesi come l'India e la Cina inquinano a morire per esportare alimentando la loro economia.
In questo modo con questa economia in cui l'Europa importa prodotti a basso costo dal pianeta IndoCina, la nostra va a picco sfavorita in particolare dall'economia di guerra. L'umanità per poter progredire dovrebbe abiurare la guerra tendendo a una PACE globale a una modifica dell'Fmi e della Banca Mondiale con nuove regole tendendo a garantire ogni essere umano.
A peggiorare la situazione globale è la situazione climatica con lunghi periodi di siccità a cui seguono piogge torrenziali distruttive in cui si scaricano in breve tempo grandi quantità d'acqua su un terreno divenuto per il calore impermeabile.
La causa di questo comportamento è l'innalzamento della temperatura a cui si aggiungono le scarse piogge e nevi con ritiro dei ghiacciai nel nostro caso le alpi.
Per ridurre questi effetti bisogna trovare il modo di scaricare le nubi dal vapore acqueo e dai ghiacci sospesi nelle nubi. Abbiamo visto che le nubi sono costituiti da vapore acqueo nella parte bassa che si caricano negativamente mentre nella parte più alta si formano ghiacci che si caricano positivamente: quando arriva la perturbazione si manifestano fulmini tra le nubi e le nubi e la terra.
Da analizzare e verificare se è possibile: se verso le cime delle alpi montiamo un impianto che produce fulmini comandato a distanza potremo in particolari condizioni favorire delle piogge. Questo impianto che produce fulmini è costituito da una antenna con punta multiforme, cioè a più punte che interagisce con le nubi iniettando cariche "negative" favorendo lo scaricarsi delle nubi. L'impianto è alimentato da energia elettrica prodotta da eolico e batterie di stazionamento. La tensione proveniente dalle batterie viene aumentata da un circuito elevatore di tensione che poi si scarica sull'antenna. Se è fattibile, dipende all'energia necessaria allo scopo, facendo piovere in alta quota, si potrebbe avere piogge graduali e, comunque così si andrebbero ad alimentare i laghi alpini che in caso di abbassamento del livello del Po lo alimentano evitando che il Po diventi un rigagnolo.
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I supercondensatori, noti anche come condensatori elettrochimici o ultra-capacitori, sono dispositivi di accumulo dell'energia che si trovano a metà strada tra i condensatori tradizionali e le batterie. Grazie alla loro capacità di immagazzinare energia in modo rapido e fornire elevate densità di potenza, i supercondensatori sono utilizzati in una varietà di applicazioni. Ecco alcune caratteristiche principali:
Caratteristiche:
Alta densità di potenza: I supercondensatori possono fornire e assorbire energia rapidamente, rendendoli ideali per applicazioni che richiedono picchi di energia.
Bassa densità di energia: Sebbene possano erogare ampere elevati, la loro capacità di immagazzinare energia a lungo termine è inferiore rispetto alle batterie tradizionali.
Ciclo di vita lungo: I supercondensatori possono funzionare per centinaia di migliaia di cicli di carica e scarica senza degradarsi significativamente.
Ampia gamma di temperature: Possono operare in condizioni ambientali più severe rispetto alle normali batterie.
Ricarica rapida: Possono essere caricati in pochi minuti, a differenza delle batterie che richiedono più tempo.
Principio di funzionamento:
Il principio di base dei supercondensatori si basa sulla separazione delle cariche elettriche. Essi immagazzinano energia tramite l'accumulo di cariche a livello della superficie degli elettrodi. I materiali comunemente utilizzati per gli elettrodi includono carbone attivo, graphene, e materiali a base di nanostrutture.
Applicazioni:
Veicoli elettrici: Utilizzati per fornire potenza durante l'accelerazione o per recuperare energia durante la frenata.
Sistemi di alimentazione di emergenza: In grado di fornire energia per brevi periodi durante un blackout.
Dispositivi portatili: Utilizzati in gadget elettronici per migliorare la durata della batteria e accelerare la ricarica.
Stabilizzazione della rete elettrica: Per il bilanciamento della domanda energetica in tempo reale.
Limitazioni:
Nonostante i loro vantaggi, ci sono anche delle limitazioni:
Densità di energia ridotta: Non possono sostituire completamente le batterie in applicazioni che richiedono immagazzinamento di energia a lungo termine.
Costi: Possono avere un costo iniziale più elevato rispetto ad altre tecnologie di accumulo energetico.
In sintesi, i supercondensatori rappresentano una tecnologia promettente per applicazioni che richiedono rapida erogazione di energia e lunga durata, completando le capacità delle batterie tradizionali.
L'acqua, bene primario per eccellenza, sta diventando una risorsa sempre più preziosa. Il cambiamento climatico in atto, infatti, sta incidendo sui livelli di siccità globale, in porzioni del pianeta Terra sempre più ampi. Entro il 2025, metà della popolazione mondiale vivrà in aree sottoposte a stress idrico, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità. L'urgenza idrica si nota anche nella quantità crescente di ricerche internazionali, che cercano una soluzione al problema, proponendo metodi sempre più efficienti di desalinizzazione, cioè riducendo o eliminando il livello di salinità dell'acqua del mare, per usarla in agricoltura o per renderla potabile, quindi adatta ad un uso umano.
Come viene desalinizzata l'acqua
Attualmente i principali i metodi per desalinizzare l'acqua sono la distillazione solare multistadio - in cui l'acqua marina entra in vani posti in sequenza ed evapora attraverso i vari stadi, lasciando dietro di sé il sale - e l'osmosi inversa - processo alimentato solo dal calore solare, ma il problema principale è che il sale si accumula rapidamente all'interno del dispositivo sotto forma di cristalli che intasano il sistema.
A fare la differenza, oltre all'efficienza, è l'economicità dell'intero processo. In questo senso sembra promettente uno studio condotto dai ricercatori della Tandon School of Engineering, New York University, che hanno compiuto un importante passo avanti nel processo di desalinizzazione, denominato Redox Flow (RFD) o batterie a flusso Redox, una tecnica elettrochimica emergente, che oltre a trasformare l'acqua di mare in acqua potabile, consente anche di immagazzinare l'energia rinnovabile prodotta dal flusso dell'acqua a prezzi accessibili.
Lo studio, pubblicato su Cell Reports Physical Science, dimostra che tramite il sistema RFD si può ridurre il tasso di rimozione del sale di circa il 20%, diminuendo allo stesso tempo la domanda di energia, ottimizzando le portate dei fluidi. "Questo tipo di sistema è ancora applicato su bassa scala perché richiede l'ottimizzazione di una serie di componenti, tra cui le membrane, ovvero i filtri che agiscono sull'acqua salata e la forza spingente che si applica per far avvenire la separazione. Il problema principale del flusso Redox è che il costo delle membrane a scambio ionico è elevato per un'applicazione su larga scala, al contrario di quanto avviene per il procedimento ad osmosi inversa" spiega Enrica Fontanova dell'Istituto per le tecnologie delle membrane del Cnr.
Questa tecnica permette sia di usare energia elettrica come forza spingente per separare il sale dall'acqua, che sfruttare l'energia chimica sprigionata in modo spontaneo dal mescolamento di due soluzioni e convertita in energia elettrica. L'innovazione importante dell'esperimento americano è che "ottimizzato ed aumentato la produttività di una tecnica già nota. Hanno sfruttato il mescolamento di due soluzioni di acqua a diversa concentrazione, usando le membrane che separano gli ioni, liberando l'energia chimica che ne scaturisce, che può essere catturata e trasferita agli elettrodi della batteria ricaricabile. Il sistema a flusso Redox, infatti, può essere usato sia per desanilizzare l'acqua che per produrre energia", considera Fontanova del Cnr. Ma c'è di più. Il gruppo di ricerca alla Tandon School, guidato da André Taylor, professore di ingegneria chimica e biomolecolare, è riuscito ad ottimizzare il processo di desalinizzazione fino a circa 700 litro/ora per metro quadrato, numeri molto elevati rispetto ai 15 litro/ora dell'osmosi inversa.
"Integrando perfettamente lo stoccaggio dell'energia e la desalinizzazione, la nostra visione è quella di creare una soluzione sostenibile ed efficiente che non solo soddisfi la crescente domanda di acqua dolce, ma sostenga anche la conservazione ambientale e l'integrazione delle energie rinnovabili", ha evidenziato il professor Taylor.
Il procedimento Redox Flow, dunque, permetterebbe l'utilizzo efficiente di fonti energetiche rinnovabili intermittenti, come il solare e l'eolico la cui energia sarebbe immagazzinata nelle batterie a flusso Redox, e rilasciata su richiesta, fornendo un'integrazione di energia elettrica quando necessario. L'impiego di questa tecnologia ridurrebbe la dipendenza dalle reti elettriche convenzionali, favorendo la transizione verso un processo di desalinizzazione dell'acqua a zero emissioni di carbonio ed ecologico.
