12/01/2008 pianeta Sole  
Il Solare si sta muovendo

Nano antenne ed energia solare


In un mondo in cui l'energia che ci alimenta non si sa bene quale direzione stia prendendo, e nel momento in cui il picco petrolifero è diventato l'incubo di molti, ecco che, come dal cilindro d'un prestigiatore, spuntano copiosi studi, progetti avanzati, impianti megalattici, prototipi eccellenti, ipotesi più o meno verosimili... che tentano spasmodicamente di trovare la strada giusta offrendo valide alternative energetiche ai micidiali combustibili fossili.

A tutto ciò, ovviamente, la scienza da il suo enorme contributo. Ma solo di recente si è aperta una lunga autostrada, della quale soltanto ora abbiamo superato il casello d'entrata: il mondo della nanotecnologia, una tecnologia a livello molecolare che ci potrà permettere di porre ogni atomo dove vogliamo che esso stia. La nanotecnologia è un mondo in cui algoritmi ed elaboratori elettronici sempre più potenti e veloci eseguono in breve tempo miliardi di calcoli, confrontando enormi quantità di dati per scovare connessioni, interazioni... sfruttando le incredibili capacità di microrganismi ingegnerizzati per creare nuovi farmaci, bonificare aree contaminate, produrre cibo ed energia...

Così, se l'altro giorno si parlava, con non poca curiosità, di nano flakes (nano fiocchi), oggi è la volta delle "nanoantennas", cioè nano antenne, un intreccio di milioni di infinitesimali fili di metallo a forma di spirale che formano minuscoli circuiti, grandi 1/25 della larghezza di un capello umano, i quali possono essere collocati su molti materiali, tra cui i fogli di plastica. A causa della loro dimensione, queste nano antenne risuonano dalla interazione con i raggi infrarossi del sole, interazione che, stando alla ricerca effettuata dalla Idaho National Laboratory, la Microcontinuum Inc. (Cambridge, MA) e Patrick Pinhero della University of Missouri, può essere tradotto in energia.

Il Sole irradia un sacco di energia a infrarossi, parte della quale è assorbita dalla Terra che più tardi viene rilasciata come radiazioni nelle ore dopo il tramonto. Ebbene, le nano antenne possono prelevare l'energia sia da sole, che dal calore della terra con maggiore efficienza delle attuali celle solari che riescono a convertire appena il 20% circa di energia elettrica di quanto assorbe. Inoltre, sebbene l'avvento del thin film (film sottile), faccia risparmiare abbastanza sul materiale, in quanto ha lo spessore cento volte minore, per produrre il silicio occorre una barca di energia, mentre questi nuovi collettori solari possono essere costruiti con molto meno.

Tuttavia... allo stato delle cose non tutto riluccica come dovrebbe. Rimane, difatti, un grande ostacolo da superare. Le nanoantennas sono facili da fabbricare ma una parte cruciale del processo deve ancora essere sviluppato: creare cioè, un modo di memorizzare o trasmettere energia elettrica. E anche se i raggi infrarossi creano corrente alternata nella nano antenna, la frequenza della corrente oscilla 10 mila miliardi di volte al secondo, rendendola, ad esempio, troppo veloce per gli elettrodomestici che operano con correnti che oscillano attorno alle 60 volte al secondo.

Perciò, il team della Idaho National Laboratory sta esaminando le possibilità di uscire con successo da questa impasse. A questo punto, dice l'ingegnere Dale Kotter (nella foto a sx coi suoi collaboratori), queste antenne sono valide nel catturare l'energia, ma non lo sono altrettanto nel riconvertirla. Ma abbiamo ancora una ricerca esplorativa in corso molto promettente.


Fonte:EchoSistemInstitute
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Fotovoltaico e nanotecnologie


Secondo un annuncio fatto dall'Università di Copenhagen, il Dr. Martin Aagesen ha sviluppato un nuovo materiale, il nano flakes (nano fiocchi), che può rivoluzionare la trasformazione di energia solare in elettricità.

Come è noto, l'energia prodotta dal sole non può essere sfruttata da un impianto elettrico come quello usato abitualmente nelle abitazioni, in quanto è necessario trasformare questa energia attraverso un inverter. Se si risolvesse questa "lacuna", chiunque, in futuro, potrà beneficiare di elettricità solare e risparmiare denaro. Il nano flakes ha il potenziale di convertire fino al 30% di energia solare in energia elettrica.

Il nano flakes permette di ridurre i costi di produzione di celle solari, in quanto, grazie all'uso di nanotecnologie, e alla sua struttura si può usare meno silicio.

Martin Aagesen (foto a lato), che è anche direttore della SunFlake Inc., dice inoltre che i nano flakes hanno anche la possibilità di sfruttare al meglio l'energia solare, nella distanza del trasporto di energia nella cella solare.

Durante il suo lavoro per la tesi di dottorato presso il Nano-Science Center and Niels Bohr Institute, Aagesen, scoprendo il nuovo materiale, non ancora catalogato, dal potenziale inequivocabile, ha detto: "una perfetta struttura cristallina, a prima vista molto rara, in grado di assorbire efficacemente la luce", che potrebbe diventare una perfetta cella solare...

La scoperta del nuovo materiale, come è ovvio, ha suscitato molta attenzione internazionale, meritando anche un articolo sulla rivista Nature.

Se le future celle di Aagesen imboccherranno la giusta strada, si rivelerà di certo, un importante passo avanti nello sfruttamento dell'energia solare.

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Torre solare che usa lo stoccaggio di sale fuso


La United Technologies Corporation (UTC), è una multinazionale americana che fornisce prodotti di alta tecnologia e servizi per la costruzione di sistemi aerospaziali ed industrie in tutto il mondo. Ebbene, questa azienda, il cui quartier generale è situato nell'United Technologies Building di Hartford (Connecticut), detto pure "Gold Building" (Edificio d'Oro) a causa dei vetri a specchio esterni color oro, intende cavalcare la stessa onda "da febbre da energia solare" che ha contagiato altre aziende di rilievo (tutte quotate in Borsa) come First Solar, Suntech, Trina e SunPower... con l'unico scopo, come il sistema capitalistico insegna, di realizzare sostanziosi profitti. Per fare ciò, attraverso una sua divisione, la Hamilton Sundstrand ha creato SolarReserve, che fornisce pompe resistenti al calore ed altre attrezzature, con cui intende commercializzare un nuovo tipo di impianto ad energia solare in grado di generare energia elettrica e lo stoccaggio dal... sale... Battuta a parte, SolarReserve mira a costruire torri riempite da una miscela di nitrato di sodio e sali di potassio scaldate dal solare termodinamico a concentrazione (CSP), quello tanto caro al nostro Rubbia, attraverso una serie di specchi che riflettono la luce sul serbatoio. Il liquido viene riscaldato a più di 1050 gradi Fahrenheit, quindi pompato in un generatore a vapore che fa girare una turbina per generare elettricità.

Secondo la United Technologies Corporation, una torre è in grado di generare una potenza di circa 500 Mw l'anno, sufficiente a soddisfare il fabbisogno di elettricità di una città di 250000 famiglie (circa le dimensioni di Baltimora). Per il venture capitalist (il finanziatore) Vinod Khosla, invece, basterebbe il 3 per cento della superficie del Marocco per sostenere tutta l'energia elettrica dell'l'Europa occidentale.

Il primo impianto dovrebbe essere pronto alla fine del 2010, e se le promesse di "fonti di energia libera e inesauribile ad impatto ambientale zero" sono queste, ora che il petrolio ha raggiunto i 100 dollari al barile e la paura di rimanere senza energia (l'oro nero detiene una grossa fetta dei consumi da idrocarburi) è tanta... vale senz'altro la pena di aspettare due, tre anni...

Singolare però che le tante novità nel campo dell'energia solare stanno spuntando come funghi soltanto adesso che la politica di Bush, in tema ambientale, si è ammorbidita!

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Le centrali solari di domani


Come una diga che raccoglie l'acqua per poi trasformarla in energia idroelettrica, così il solare termodinamico a concentrazione (CSP), ovvero l'energia del sole catturata dagli specchi, supera il limite principale dell'eolico e del fotovoltaico, cioè quello di produrre energia solo quando c'è vento o sole e ha invece la capacità di accumularla.

Questi impianti sono adatti per produzione di elettricità su larga scala, da 10 a 200 MW elettrici e possono sostituire le centrali termiche convenzionali senza cambiamenti della struttura della rete. Inoltre, grazie alla presenza dell’accumulo termico, producono energia indipendentemente dalle fluttuazioni solari.

Dice Carlo Rubbia, premio Nobel per la Fisica 1984, dagli schermi di LA7 : "Il calore prodotto da questi impianti viene accumulato in un liquido caldo, la temperatura nell'ordine di grandezza di 500° gradi, e può restare lì per parecchi giorni, a disposizione del momento in cui l'utilizzatore ha bisogno di avere energia..." Calabria, Lazio e e Puglia d'intesa con il Ministero dell'Ambiente saranno le prime 3 regioni ad ospitare dall'anno prossimo i progetti pilota d'impianti per la diffusione di questa nuova tecnologia, una sperimentazione già avviata, proprio da Rubbia, in Spagna. A favore del solare termodinamico c'è anche il fattore costi, più basso rispetto ad altri impianti. Secondo il premio Nobel nel 2015 l'energia solare termodinamica potrà essere competitiva con quella prodotta dai combustibili fossili... e in più è pulita.

Quel giorno potremo dire, senza più alcun dubbio, che davvero sarà l'inizio dell'era solare!


articoli di Luciano Vecchi


Fonte: L.V.
 

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