26 OTTOBRE

VIVERE SUL TETTO DEL PIROGASSIFICATORE - Di Ines

Lo scorso mese di settembre lo staff di Ines a completo si è recato in visita presso l’impianto per la produzione di syngas in UNA CENTRALE DI COGENERAZIONE di energia termica distribuita ed elettrica in rete in Austria, moderna realizzazione ecologica e con zero emissioni di CO2.

Il modello di impianto in questione è il primo e l’unico in Europa tanto flessibile da essere in grado di sfruttare cippato da gestione forestale o scarti da segheria non vagliati (comprensivi di corteccia e parti fini) ed essere tollerante rispetto all’eventuale presenza di chiodi e sassi.

Mentre altre tecnologie per la produzione di energia elettrica dalle biomasse legnose dipendono da pellet di legna o da cippato da setacciatura accurata per ottenere una distribuzione granulometrica e dimensionale ad altostandard e privo di polveri, l’impianto visitato trasforma combustibile economico e non regolare in energia pulita senza problemi.
L’installazione austriaca, ha una capacità globale di 650 kW e produce 210 kW elettrici e più di 350 kW termici. La società fa uso di cippato di legno secco disponibile in commercio (G30 / G50) contenente anche cortecce e polveri. La generazione di energia del gas prodotto avviene in un motore a gas agenitor 406 di 2G con un rendimento del 40% elevatissimo in confronto al 33% della migliore concorrenza.

 

Da fine 2014 l’impianto riscalda efficientemente il paese attraverso la rete di teleriscaldamento.

L’impianto non produce scarti ne inquinanti ma solo un prezioso biochar (biocarbone) utilizzabile come stabilizzazione del liquame, come concime, come lettiera per stalle, come additivo per alimenti per animali domestici per migliorarne la salute e per la produzione di bricchetti di carbonella per il BBQ.

 

In fase di costruzione, i proprietari dell’impianto hanno pensato di realizzare la loro abitazione proprio sul tetto dell’installazione dove spicca, in mezzo a un prato curatissimo, la piccola ciminiera con emissioni prossime allo zero.

Nella fotografia si vedono i tecnici di Ines sul tetto del Pirogassificatore a colloquio con il progettista dell’impianto stesso. 

31 MARZO

ENERGIA IDROELETTRICA FACILE CON IL SISTEMA VORTEX – Di Alberto Cordioli

Da un’idea semplice ha origine un nuovo e innovativo sistema costituito da  turbine di piccole/medie dimensioni e da diversi salti d’acqua lungo i corsi fluviali.
Le pale di queste turbine vengono investite dall’energia cinetica di tutta la massa d’acqua in maniera tangenziale e continua evitando la dispersione di energia tipico delle turbine con l’uso parziale dei flussi d’acqua .
Il progetto
L’impianto di produzione a gravitazione d’acqua  Vortex è un impianto che può essere di piccole medie ed anche di grandi dimensioni   in grado di  produrre energia utilizzando un basso salto d’acqua di soli 0.7 – 3 metri ; la tecnologia fa riferimento idealmente ad un bacino circolare con un drenaggio centrale. Sopra al punto di drenaggio (uscita), l’acqua forma un vortice stabile che fa girare le pale.
E’ stato re-inventato dall’Ingegnere Austriaco Franz Zotloeterer mentre sperimentava come aerare l’acqua senza usare energia esterna. Infatti questo metodo di produrre energia ( in questo caso meccanica) era già stato usato dagli Antichi Romani nel medio oriente.
Il concetto su cui il sistema idroelettrico si basa, prevede che l’acqua scorra attraverso un condotto orizzontale  ed entri tangenzialmente in un bacino circolare; l’acqua forma un grande vortice sopra il foro centrale di drenaggio, come succede nei lavandini quando si toglie il tappo. Questo vortice sembra sia innescato dal movimento rotatorio della Terra, non a caso mentre nel nostro emisfero il vortice creato dall’acqua è antiorario, nell’emisfero australe il vortice ha la rotazione in senso orario.
Pertanto le pale sono trascinate dalla rotazione del vortice e produce energia elettrica tramite il generatore collegato ( gli antichi Romani usavano direttamente l’energia meccanica).
L’efficienza teorica di conversione della turbina in energia è 80%;
una installazione realizzata indica una efficienza del 73% e dopo un anno di utilizzo il suo costo operativo è approssimativamente di un dollaro US per Kwh in uscita.
Il progettista riferisce che l’aerazione dell’acqua contribuisce a migliorare le  condizioni operative delle pale, riduce la velocità complessiva della turbina ed evitando la cavitazione; inoltre assicura che la maggior parte dei pesci possa passare attraverso l’intero impianto senza riportare danni, cosa che non è possibile ottenere con altri impianti idraulici che per questo necessitano di strutture addizionali per la migrazione dei pesci.
Si tratta quindi di fare “sistema” con salti e briglie d’acqua nelle zone montane per i primi piccoli impianti sino ad arrivare nelle aree di pianura dove si potrebbero realizzare terrapieni, opportunamente costruiti per formare piccoli bacini a gradini, dove saranno poste altre turbine.

Scenario e benefici
Ciò che stiamo presentando non è una proposta utopica, ma una realizzazione concreta con costi generali contenuti in quanto riferiti a grandi numeri.
L’idea pratica, dimostrabile con ampia documentazione di tipo economico e fiscale, consente una produzione energetica, che associata al fotovoltaico ed alle biomasse, annulla la richiesta di energia elettrica dalle fonti fossili e ne amplia l’utilizzabilità e la convenienza, dato che solo dopo 20 anni di utilizzo il costo medio per kWh scende a meno di 5 c€ e quindi sotto la soglia minimi di produzione da fonti fossili che, NON essendo rinnovabili, consumano in continuazione prodotti combustibili.
Ma queste centrali durano anche oltre 100 anni, come è dimostrato da esempi pratici (Centrale idroeletrrica  Bertini  anno 1895 con 10,5 Mw  ai tempi la più potente d’Europa, Centrale Esterle  sempre a Porto d’Adda anno 1906 con 31,5 Mw, Centrale Taccani a Trezzo sull’Adda anno 1906 potenza di 10 Mw) e quindi il costo per kWh si riduce in pratica ai soli costi di gestione e manutenzione, ampiamente sotto la soglia di 1 c€ a kWh, assolutamente inarrivabile per qualsiasi altra forma di produzione di energia!
Lo studio, riferito alle regioni del Nord Italia, è replicabile nelle stragrande maggioranza del continente europeo e non solo.
In questo momento  non prende in considerazione l’energia eolica in quanto non praticabile in modo sufficientemente controllato per mancanza di ventilazione regolare in gran parte del territorio.

Benefici associati
Oltre all’aspetto energetico sono associati importanti benefici così elencabili:

1-La costituzione di diversi laghetti o piccoli bacini lungo i corsi d’acqua consente  durante i periodi di precipitazioni intense, di contenere le esondazioni sino ad eliminarne gli effetti distruttivi, con collegamenti a casse di espansione opportunamente predisposte.
Al contrario, durante i periodi di secca l’acqua può essere re-pompata più a monte per ricostituire energia potenziale disponibile.

2-L’energia elettrica a bassi costi favorisce la produzione, per via elettrolitica, dell’idrogeno necessario alle batterie a celle di combustibile;
componente fondamentale per le autovetture completamente elettriche, ormai in rapida espansione di mercato.

3-La piscicoltura costituirebbe in questo scenario una fonte di reddito rilevante, considerando che l’acqua intrinsecamente ben ossigenata, favorisce l’ambiente per una fauna ittica pregiata.

4- Verrebbe anche incentivata un’attività turistica, specialmente estera, che apprezza condizioni climatiche e cromatiche soft.

5- Infine, La pianura padana, che è una delle aree più inquinate al mondo, otterrebbe aria più respirabile, con sensibile riduzione di costi sociali per diminuzione delle patologie alle vie respiratorie.

24 OTTOBRE

Una rivoluzione luminosa – Di Ines

Avrete certamente sentito e letto un sacco di notizie sui vantaggi e efficienza energetica dell'illuminazione a LED, fondamentalmente una luce digitale con una moltitudine di benefici sorprendenti, rispetto all'illuminazione tradizionale. Quando confrontata con gli altri metodi di illuminazione a risparmio energetico, vi accorgerete che i LED rappresentano la soluzione più intelligente e con il miglior risparmio energetico.

Di gran lunga con la più alta efficienza energetica, i LED sono il modo più pulito e ecologico per illuminare.

Le possibilità della tecnologia LED sono infinte e la rivoluzione LED è solo all'inizio, ma ora vediamo alcuni dei principali vantaggi di questa illuminazione.

 

  • Lampade e diodi LED hanno un eccezionale vita operativa, fino a 100.000 ore (contro le circa 1.000 delle lampadine a incandescenza) che si traducono in 11 anni di funzionamento continuo o 22 anni di funzionamento al 50%. Se si lasciasse un dispositivo LED acceso per 8 ore al giorno, ci vorrebbero più di 20 anni prima di doverlo sostituire.
  • Un illuminazione molto efficiente con un rendimento energetico stimato del 80-90% in più rispetto alle soluzioni tradizionali. Ciò significa che circa l'80% dell'energia elettrica viene convertita in luce mentre solo il 20% viene convertito in altre forme di energia come il calore. Con le lampadine ad incandescenza tradizionali un 80% dell'energia elettrica viene persa in calore. Immaginatevi di utilizzare, per esempio, una illuminazione tradizionale e di ricevere una bolletta elettrica di € 100; di quel denaro € 80 saranno stati utilizzato per scaldare la stanza, non per illuminarla! Inoltre la lunga vita operativa funge da moltiplicatore aiutando ancora di più a raggiungere l'efficienza energetica. Anche i lavori di manutenzione e sostituzione si tradurranno in risparmio visto i lunghi tempi di vita operativa dei LED.
  • I sistemi di illuminazione LED sono privi di sostanze chimiche o tossiche a differenza delle lampade a fluorescenza che possono contenere materiali inquinante per l'ambiente come il mercurio. Inoltre sono riciclabili al 100%.
  • I LED di qualità sono estremamente resistenti e, se costruiti con componenti robuste, possono sopportare urti, vibrazioni e l'esposizione ad agenti atmosferici estremi, pioggia, vento e temperature molto sopra o sotto zero.
  • Le lampade fluorescenti compatte (LFC), la più diffusa tipologia di lampade a basso consumo oggi presente sul mercato, presentano purtroppo tre principali problemi: le radiazioni elettromagnetiche, il mercurio e le radiazioni UV. Al contrario, le lampade LED producono poca luce infrarossa e emissioni UV vicine a zero. Ciò le rende adatte non solo per materiali sensibili alla temperatura per la loro bassa emissione di calore irradiato, ma anche per l'illuminazione di oggetti sensibili ai raggi UV od oggetti custoditi in musei, gallerie d'arte, ecc.
  • I LED possono essere combinati in qualsiasi forma per produrre un'illuminazione altamente efficiente. I singoli LED possono essere regolati, con un conseguente controllo dinamico della luce, del colore e della distribuzione. Sistemi ben progettati possono ottenere effetti di luce fantastici non solo per l'occhio ma anche per lo stato d'animo e la mente. Quando progettati per concentrare la luce, essa può essere diretta in modo preciso senza l'uso di riflettori esterni. Sistemi ben progettati sono in grado di fornire luce in modo più efficiente nella posizione desiderata.
  • I LED si illuminano immediatamente appena accesi e possono venire spenti e accesi innumerevoli volte senza comprometterne la vita utile. Al contrario, l'illuminazione tradizionale può richiedere diversi secondi per raggiungere la piena luminosità e frequenti accensioni/spegnimenti ne riducono drasticamente l'aspettativa di vita operativa.

La fabbricazione dei LED è un processo complesso ad alta temperatura che coinvolge la crescita di strati cristallini sulla superficie di un wafer semiconduttore. La qualità di questi strati determina le proprietà dei LED. C'è ancora molto da imparare riguardo all'utilizzo di questa tecnologia da parte degli utilizzatori finali (industrie, attività e privati) che ancora, a volte, stentano ad aggiornare i propri sistemi. A fronte di un investimento iniziale che può sembrare rilevante, già nel medio periodo si riscontrano risparmi notevoli sul costo alla voce illuminazione nella bolletta energetica tali da rientrare dall'investimento in pochissimi anni.

 

In conclusione, la tecnologia LED è eco-friendly perché i LED richiedono meno energia per fornire la stessa o una migliore illuminazione, utilizzando meno risorse energetiche si riducono le emissioni di gas serra ed è economicamente vantaggiosa per i cospicui risparmi che genera.

15 MARZO

Un nuovo approccio alla Eco Civiltà: Ambiente Verde a Ciclo Chiuso – di Alberto Cordioli

Con la definizione di Ambiente Verde a Ciclo Chiuso si vuole indicare un nuovo modello per la nostra Civiltà inserita nel sistema NATURA:

  1. VERDE: in sintonia e in perfetto EQUILIBRIO con la Natura
  2. A CICLO CHIUSO: non rilascia emissioni che la Natura non sia in grado di assorbire nel proprio Ciclo Vitale secondo i propri metodi, equilibri e ritmi.

Questo modello sembra essere l’ennesimo “desiderio impossibile”, invece G.E.A. ha proprio lo scopo di dimostrare che vivere in equilibrio nel Sistema Natura non solo è possibile, ma è attuabile. Come ben sappiamo, succede proprio l’esatto contrario e la nostra “Civiltà” vive “fuori” dal sistema Natura, in modo insostenibile, ed è quindi inevitabilmente destinata al collasso.

TUTTE le civiltà umane che non sono state capaci di vivere in armonia con la Natura, sono scomparse. Se invece prendiamo come esempio la Civiltà Aborigena dell’Australia, questa perdura fin da quando è apparsa sulla Terra 50mila anni fa, proprio perché è sempre vissuta in armonia con la Natura.

Qualcuno potrà obiettare che gli Aborigeni si sono evoluti poco e comunque non hanno una vita come la nostra, non hanno i nostri comfort e non hanno la nostra tecnologia, non sanno nemmeno cos’è il nostro progresso e le nostre conquiste scientifiche. Questo può anche essere vero, ma bisognerebbe capire in “cosa” veramente consiste il “vero” progresso in tutti i sui aspetti sociali, culturali, ambientali, morali e UMANI : di fatto finora l’Uomo non è mai riuscito a costruire una civiltà tecnologica in grado di continuare a perdurare oltre se stessa in un progresso continuo, senza “fratture” storiche, che facesse effettivamente migliorare le condizioni generali dell’Umanità nel contesto sociale e nel ciclo della Natura in cui è inserita.

Questo è il punto fondamentale: riuscire a creare una Civiltà in grado di progredire senza interruzioni e risolvendo effettivamente i problemi che hanno afflitto l’Umanità fin dagli albori della sua storia.

Se riflettiamo attentamente si capisce che, tutta la tecnologia prodotta dalla attuale civiltà, tutta l’energia sottratta alla Terra, tutte le scoperte scientifiche “prodotte” a getto continuo non sono ancora state sufficienti a risolvere, ad esempio, la fame nel Mondo. Al contrario, la maggior parte delle attività hanno contribuito, in modo allarmante, a creare condizioni sociali e ambientali sempre peggiori che stanno sempre di più destabilizzando il Sistema Natura nel suo complesso.

Si potrebbe obbiettare che, se non avessimo agito in questo modo, non saremmo giunti all’attuale livello di tecnologia e se non avessimo usato l’energia fossile, nemmeno avremmo avuto il progresso! Ecco, questo è proprio il punto che si vuole sfatare.

Infatti tramite i metodi e gli strumenti naturali e rispettosi dell'ambiente non solo si può avere la tecnologia ed il progresso, ma lo si può avere in un modo del tutto “naturale” cioè in simbiosi con la Natura e senza sovvertirne i cicli ed i parametri che sono necessari alla sopravvivenza del Sistema Natura e di conseguenza alla nostra stessa  sopravvivenza.

14 GIUGNO

Impianti compatti per piccole realtà agricole

Il Biogas è una delle componenti più importanti delle nuove energie.

E’ un combustibile composto da un mix di gas prodotti, in appositi digestori, dalla fermentazione degli scarti da attività agricole (biomassa), attraverso una conversione biologica: la digestione anaerobica.
Un processo, cioè, che si sviluppa in un ambiente privo di ossigeno.

Il componente più pregiato del biogas è il metano che può essere utilizzato, come fonte energetica, per produrre elettricità e calore tramite un cogeneratore oppure, dopo un processo di purificazione, anche in biometano.

Fino a tempi molto recenti i vantaggi di un impianto di biogas erano riservati a medi o grandi allevatori o a consorzi di essi.
Ora anche le piccole aziende, a partire da circa 60 vacche in lattazione, possono usufruire dei vantaggi di possedere un proprio micro impianto.
Per micro-impianto si intende un’installazione con potenza compresa entro i 100kWe.
La sostenibilità di questi impianti risulta essere molto più favorevole se si utilizzano solo, o per la maggior parte, le risorse proprie dell’azienda agricola, in cui i reflui zootecnici sono il substrato principale.
In passato risultava complicato raggiungere una redditività soddisfacente con impianti di potenza inferiore a 100 kW, ma oggi sono remunerativi anche digestori con potenze al di sotto dei 40 kW, prefabbricati in kit montabili, pronti addirittura in tre giorni.
In queste installazioni, tutta la componentistica tecnologica è alloggiata in un container pre-assemblato. In azienda è necessario solo predisporre una platea di cemento su cui appoggiare il kit, preparare lo scavo per la posa dei tubi di collegamento ed eseguire il cablaggio elettrico per la connessione alla rete.
Dopo la messa in servizio e l’avviamento, si può così, in tempi brevi, produrre energia e, di conseguenza, guadagnare.
Tutti i controlli sono gestiti in automatico e sono monitorati in remoto h24 secondo la filosofia per cui l’allevatore deve dedicarsi principalmente all’azienda e non alla gestione dell’impianto di biogas.
Il letame digerito viene poi sparso in campo come fertilizzante con odori ridotti, se non nulli, rispetto al letame non trattato, eliminando i costi di trasporto e di smaltimento.

L’allevatore ha così la possibilità di accedere alle tariffe statali per la produzione di energia elettrica, tagliando i costi della propria bolletta energetica grazie al calore e all’elettricità prodotta dal cogeneratore, disponibile per usi aziendali e domestici, riducendo il tempo di ritorno economico dell’investimento.

L’agricoltore/allevatore e la comunità in cui esso opera ottengono anche altri vantaggi importanti:
la riduzione delle emissioni evitando l’uso di combustibili fossili; la riduzione delle emissioni di metano e protossido di azoto dallo stoccaggio di letame; il risparmio dalla disponibilità di combustibili e fertilizzanti disponibili gratuitamente; la necessità di meno fertilizzanti chimici mantenendo le stesse rese produttive attraverso la gestione del digerito dovuta all’applicazione di questo al posto del letame; la creazione di nuovi posti di lavoro tra fornitori della tecnologia, installatori e tecnici.
Quando possibile, gli allevatori possono condividere il progetto con altre aziende zootecniche nelle vicinanze e/o stipulare accordi per utilizzare i loro reflui.

I micro digestori (o digestori compatti), sono una fonte di energia locale e quindi migliorano la sicurezza e la sostenibilità energetica, diminuendo al tempo stesso il carico sulla rete. 
Essi utilizzano principalmente letame, producendo energia e un fertilizzante. Questo aiuta gli agricoltori a raggiungere una maggiore autosufficienza e una più alta produttività.
Si riducono inoltre le emissioni di gas serra e di composti odorosi, poiché il letame è trattato prima dello stoccaggio. Per questa ragione il potenziale risparmio di emissione di gas serra è consistente.
Il metano è utilizzato come combustibile invece di essere rilasciato in atmosfera, dove ha un potenziale di riscaldamento globale 23 volte maggiore della CO2.
Le emissioni di metano rappresentano la seconda causa che determina il fenomeno del cambiamento climatico. Il CH4 è principalmente emesso dai bovini e dalle loro deiezioni. I micro-digestori con reflui zootecnici come substrato principale possono ridurre in maniera cospicua le emissioni di metano, trasformando i reflui in energia rinnovabile.

9 MARZO

DAL VIGNETO L’ENERGIA VERDE DEL FUTURO – Enol. Mario Ragusa

Dalle vigne sarà possibile ottenere gas metano ed in quantità significativa tale da permettere di poter sostituire l’uso di gasolio fossile nella coltivazione dei vigneti.  Ecco le conclusioni del progetto Vienergy che sono state presentate a seguito di una ricerca internazionale durata quasi due anni.
Sono stati raggiunti ambiziosi risultati tali da poter fare un salto di qualità verso l’innovazione, la sostenibilità e la produzione di “vini ad emissioni zero”, ovvero di scegliere la Green Economy come filosofia di produzione vitivinicola.
Oltre alla conferma della fattibilità dell’utilizzo degli scarti di potatura e delle vinacce per produrre energia elettrica e calore, durante le attività del progetto sono stati compiuti studi per l’utilizzo della anidride carbonica (CO2) prodotta come scarto della fermentazione dei  mosti.
Le attività del progetto hanno verificato come un litro di mosto in fermentazione produca oltre 80 grammi di anidride carbonica. Questo significherebbe che l’emissione annua di CO2 per una cantina di medie dimensioni è di circa 3500 tonnellate, che comunque derivando da processi di fotosintesi non può essere considerata inquinante.
Dal punto di vista ambientale  la produzione di una bottiglia di vino comporta una emissione equivalente di  CO2 .  Vale a dire che nelle varie fasi di produzione di una bottiglia di vino si produce un  impatto corrispondente  sull’ambiente , perché si fa uso di energia da fonte fossile. Tale quantità è stata calcolata mediamente intorno a 1,45 Kg di CO2 equivalente. (Misura della Carbon foot print).
Al fine di ridurre sensibilmente il valore della CO2 equivalente per bottiglia di vino prodotta, si è pensato di captare e riutilizzare la CO2 di fermentazione che, dal punto di vista ambientale, è “CO2 neutra”, poiché è la stessa CO2 che il vigneto aveva assorbito dall’aria in fase di sviluppo vegetativo.
Attraverso un apposito impianto installato presso una cantina, è stato possibile valutare gli aspetti relativi alla captazione e allo stoccaggio dell’anidride carbonica di fermentazione. La fase successiva alla captazione ha previsto il controllo della qualità del C02, e le analisi hanno confermato quanto era nelle aspettative, ovvero che la CO2 presenta elevata purezza ed è quindi immediatamente riutilizzabile per vari scopi.
I possibili re-impieghi della CO2 oggetto della ricerca sono stati:

  • Riutilizzo nel ciclo produttivo della cantina
  • Fissazione con sistemi biologici fotosintetici, ovvero la coltivazione di micro alghe che possono rappresentare una buona soluzione ai problemi futuri di alimentazione del pianeta
  • Carbonatazione minerale, ovvero la produzione di carbonati e bicarbonati da riutilizzare ad esempio per la ricomposizione dei sali nelle acque alimentari ottenute nel processo di dissalazione.
  • Industria alimentare, il settore delle bevande gassate consuma infatti enormi quantitativi di CO2 tanto che l’Italia è costretta ad importare la CO2 dall’estero
  • Processi di raffreddamento delle stesse uve nel momento in cui attraverso impianti specifici si dovesse ottenere CO2 allo stato liquido
  • Ottenere metano dalla CO2 attraverso la reazione di Sabatier. Si tratta di produrre metano mettendo insieme anidride carbonica e l’idrogeno (H2) prodotto a partire da fonti energetiche rinnovabili. I risultati hanno confermato che è possibile produrre circa 400 m3 di gas metano (CH4) per ogni ettaro di vigneto .

In conclusione, applicando la Green Economy nel settore vitivinicolo, si possono apportare cambiamenti straordinari contribuendo a migliorare il reddito delle cantine, limitare le importazioni di materie prime energetiche e rendere la terra ancora più pulita; ma da questo momento in poi le scelte diventano solo politiche.

 

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