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SustainX, una start-up di West Lebanon, New Hampshire, USA, ha ricevuto 20 milioni di dollari di capitale per testare la sua tecnologia ad aria compressa per l’accumulo di energia su larga scala. La tecnologia potrebbe consentire un uso più ampio di aria compressa che, a sua volta potrebbe, rendere l’energia rinnovabile e soprattutto quella eolica più interessante e conveniente, poiché consentirebbe all’energia eolica generata durante la notte di essere immagazzinata per le ore diurne, proprio quando la domanda è maggiore.
La necessità di accumulo energetico è aumentata sempre di più da quando i governi di tutto il mondo hanno sostenuto l’utilizzo dell’energia rinnovabile. SustainX ad oggi ha già presentato un interessante prototipo di 40 KW ed ora sta completando un sistema di 1 MW, proposto per essere distribuito su scala industriale il prossimo anno con la società elettrica AES.
Negli stoccaggi convenzionali ad aria compressa, l’elettricità viene utilizzata per comprimere l’aria che viene stivata in caverne sotterranee o in falde acquifere. L’aria viene poi rilasciata per azionare una generatore a turbina per produrre elettricità quando necessario. L’accumulo così costa circa un decimo di quello dei costi di immagazzinamento rispetto all’utilizzo di batterie, ma non è diffuso perché necessita di grandi spazi sotterranei. Il sistema SustainX elimina questo problema perché può utilizzare in modo efficiente serbatoi di stoccaggio che non si trovano sotto terra.
Come stoccare energia con l’aria compressa
L’accumulo di aria compressa nei serbatoi fuori terra è poco pratico con un sistema basato su una turbina convenzionale a causa delle grandi dimensioni e del costo dei serbatoi. La tecnologia SustainX invece è riuscita anche qui a ridurne i costi. L’azienda riesce a farlo utilizzando pistoni, piuttosto che turbine, per generare energia. Le turbine a gas non possono che generare elettricità anche da una piccola quantità di aria sotto pressione. I pistoni possono operare ad ampio raggio e, dal momento che l’aria può essere compressa maggiormente, il sistema può immagazzinare sempre più energia. SustainX ora sta cercando di migliorare l’efficienza del sistema, aumentando la quantità di energia che può essere accumulata e poi rigenerata.
Ma c’è da considerare anche un altro fattore nei sistemi convenzionali, il calore generato dalla compressione dell’aria si perde. Inoltre per generare energia a freddo, l’aria compressa deve essere riscaldata mentre si espande, cosa che richiede ancora energia. La tecnologia SustainX è riuscita a ridurre notevolmente questa perdita di calore. Per liberare l’energia accumulata, l’espansione dell’aria spinge il pistone in senso inverso, il quale aziona un generatore. Un getto di acqua nebulizzata all’interno dei cilindri assorbe il calore generato durante la compressione. L’acqua calda viene immagazzinata e spruzzata nuovamente dentro i cilindri durante l’espansione, quindi il sistema non ha bisogno di energia supplementare per riscaldare l’aria. Ben Bollinger, co-fondatore dell’azienda spiega che il getto d’acqua aumenta l’efficienza energetica del processo dal 54 al 95%.
Sono pocchissime le aziende come SustainX che si trovano a lavorare sulle tecnologie di accumulo di energia compressa isotermica. Un altro player importante nel campo infatti è General Compression con sede nel Massachusetts, che recentemente ha riscosso più di 50 milioni di dollari per capitalizzare e sviluppare il suo sistema che utilizza una turbina eolica per alimentare il compressore e l’unità di espansione dell’aria. Esistono ad ora solo due impianti di stoccaggio energetico al mondo che operano ad aria compressa, uno in Alabama negli USA ed uno in Germania, per un totale di 440 MW. Ma già due impianti sono in costruzione negli Stati Uniti: uno di 300 MW a Kern County, California e l’altro di 145 MW a Watkins Glen, New York.
Lo stoccaggio ad aria compressa isotermica ha il potenziale per essere più efficiente rispetto ai sistemi tradizionali, ma le prove di questo si avranno su larga scala, afferma Mark Johnson, direttore del programma presso il Department of Energy Project Advanced Research. Si potrebbero impiegare cinque o più anni per dimostrare la vera efficacia e i benefici economici di questi impianti. Robert Schainker, un alto dirigente tecnico presso l’Electric Power Research Institute di Palo Alto, in California, spiega come i depositi fuori-terra saranno limitati a meno di quattro ore di stoccaggio per grandi quantità di energia; sembrano più economiche le caverne sotterranee. L’accumulo di 1 KW/h di stoccaggio per una caverna potrebbe costare 2 dollari, spiega, rispetto ai 250 per l’accumulo di un KW/h nei serbatoi di stoccaggio, ma ad oggi SustainX sta dimostrando come questa cifra (ancora non definita) possa scendere.
Fonte TechnologyReview
20 giugno 2012 alle 20:04
PROGETTO – “SOLE DI NOTTE”
Il problema principale in fatto di produzione di energia elettrica è il suo stoccaggio, ad oggi, ancora nessuno, se non in piccole quantità, è riuscito a trovare il sistema di immagazzinare energia elettrica in momenti di eccessiva produzione, per sfruttarli in momenti di carenza.
La soluzione meno costosa che vi voglio proporre, anche se non è del tutto mia originale per quel che riguarda il concetto, ma originale per quel che riguarda la sua applicazione, è quella dell’ARIA COMPRESSA.
L’Aria compressa è un bene poco costoso, non pericoloso, immagazzinabile e facilmente trasportabile, inesauribile e non inquinante.
Il concetto della produzione di aria compressa tramite un impianto fotovoltaico dovrebbe risolvere il problema dell’inutilità delle celle solari durante la notte.
Partendo da un semplice schema esemplificativo (vedi immagine) ho ipotizzato un impianto fotovoltaico applicato su un’abitazione civile.
Una comune abitazione ha un fabbisogno giornaliero con punte di 5 kw, durante la notte si può ipotizzare un consumo con punte di 2 kw.
In un impianto fotovoltaico comune, durante il giorno, si producono 5 kw e quando il consumo civile non tocca queste punte, la parte in eccesso viene immessa nella rete elettrica esterna a bassa tensione.
Durante la notte il fotovoltaico non funziona e l’abitazione civile deve attingere, per i suoi 2 kw di fabbisogno notturno, alla rete elettrica esterna.
Con il mio progetto, teoricamente, non dovrei aver bisogno di attingere alla rete esterna, anzi, avrei una continua eccedenza di energia elettrica.
Osservando l’immagine del mio schema, dovrei ipotizzare un potenziale fotovoltaico diurno di 10 kw con un apporto di consumo del compressore di 4 kw utili per produrre una quantità di aria compressa necessaria per operare durante tutta la notte, o meglio, fino alla ripartenza produttiva mattutina dell’impianto fotovoltaico.
Con queste condizioni avrei minimo un kw diurno in eccedenza (10-5-4=1), mentre la notte avrei ugualmente un kw in eccedenza da immettere nella rete elettrica (3-2=1).
Il concetto di base è quello di rendere totalmente autonomo, 24 ore su 24, un impianto fotovoltaico.
Capisco che l’applicazione riferita ad una singola unità abitativa possa risultare dubbia se valutata dal punto di vista economico, ma pensiamo all’applicazione su un dieci/venti unità abitative collegate tutte insieme: la potenza dell’impianto potrebbe essere inferiore ai 10 kw per unità ed il compressore potrebbe essere si più potente, ma uno solo per tutte le unità abitative.
Mettendo in comune più impianti fotovoltaici si arriverebbe all’autonomia totale giornaliera in quanto l’eccedenza di un impianto potrebbero sopperire al maggior consumo di un altro, così come si arriverebbe ad avere meno necessità di stoccaggio di aria compressa in rapporto alla singola abitazione.
In questi momenti di crisi sulla sicurezza delle centrali nucleari, ai costi elevati delle attuali energie alternative, al promettente taglio degli incentivi all’uso delle energie alternative, penso che la mia idea sia da prendere in considerazione.
http://digilander.libero.it/lcd01/
http://digilander.libero.it/lcd11/
29 settembre 2012 alle 20:08
ciao ho un’idea super geniale che risolverebbe tutti i problemi di energia a livello mondiale con un costo ridicolo ,ma come fare per nn farmi rubare l’idea? a chi posso rivolgermi? ps il principio e’ l’aria compressa con un altro elemento naturale di cui la terra ne e’ super provista chissa se’ avro una risposta ?
12 dicembre 2013 alle 02:49
Ciao Basilio, se mi contatti ti spiego come “proteggerti” e, se l’idea è veramente “vincente/nuova/economica” come finanziarti.
0039 338 147 82 75
6 gennaio 2014 alle 10:30
Buongiorno,
penso che vi possa interessare.
http://www.swissgreensystems.ch/cms/
Cordili saluti.
Gallino Gianfranco
gianfranco.gallino@sunrise.ch