Giovedì 29 Ottobre 2020
Risparmio Energetico / Geotermia & Co

Geotermia & Co

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Se l'energia sprecata diventa raffrescamento ed elettricità

Un sistema che consente di recuperare l'enorme quantità di energia in gernere sprecata sotto forma di calore da auto, industrie e centrali elettriche per trasformarla in raffrescamento o energia elettrica. Promette interessanti applicazioni e risparmi una nuova tecnologia sviluppata dai laboratori della Oregon State University.

Un'innovazione che consente di recuperare buona parte dell'energia sprecata sotto forma di calore da mezzi di trasporto, industrie e centrali elettriche e che promette un ampio spettro di applicazioni e grandi risparmi economici ed energetici. Si tratta della nuova tecnologia che si sta perfezionando nei laboratori della Oregon State University. Il dispositivo raccoglie il calore di scarto che esce dai tubi di scarico delle auto, dei generatori termoelettrici o dei processi industrialie lo trasforma in raffrescamento o in elettricità.

Per ora ne è stato realizzato un prototipo (vedi immagine, cortesia Oregon State University), ma il sistema, presentato con una pubblicazione su Applied Thermal Engineering (quil'abstract, in allegato la versione integrale), spiega Hailei Wang, uno dei ricercatori che vi hanno lavorato, non sta deludendo le aspettative e potrebbe fare molto. Come ricorda Wang, infatti, anche le centrali termoelettriche più moderne convertono in elettricità solo il 40-45% dell'energia utilizzata e in genere sprecano la restante parte sotto forma di calore di scarto. Ancora peggio fanno i motori a combustione interna delle auto che hanno efficienze di conversione del 25-40% e dissipano energia attraverso il radiatore.

Soluzioni per utilizzare almeno parte di questa energia che altrimenti va persa sono sempre state cercate e alcune sono anche in uso. Il nuovo sistema della Oregon State University però avrebbe il vantaggio di essere più efficiente rispetto agli approcci usati finora, di avere dimensioni molto ridotte e di poter produrre dal calore di scarto sia elettricità che raffrescamento.

Alla base del suo funzionamento le nanotecnologie. Si tratta di un sistema di raffrescamento attivato dal calore che guadagna in efficienza usando microcanali che ne migliorano le performance e ne riducono taglia e peso. Il sistema combina un ciclo di compressione del vapore con una ciclo di Rankine di tipo organico, ossia lo stesso sistema, basato su un circuito chiuso e una turbina, che fa funzionare gran parte delle centrali termoelettriche, ma che, usando particolari liquidi organici anziché acqua, riesce a lavorare con temperature molto più basse.

Risultato, il prototipo realizzato se usato per il raffrescamento riesce a convertire l'80% di ogni chilowattora altrimenti sprecato, se invece usato per produrre elettricità riesce a recuperare sotto forma di corrente elettrica il 15-20% dell'energia che andrebbe persa sotto forma di calore.

Le applicazioni più adatte a questa tecnologia dunque sembrano essere quelle in cui c'è bisogno di produrre raffrescamento nello stesso luogo in cui il calore viene sprecato. “Questo è il motivo per cui la ricerca ha ricevuto il supporto del dipartimento per la Difesa, pensano di usarlo per avere raffrescamento per i dispositivi elettronici e altri scopi quando vengono utilizzati generatori sul campo”, spiega Wang.

Ma questa è solo una delle possibili applicazioni. Secondo i ricercatori l'ambito di utilizzo potrebbe essere quello industriale in cui c'è molto calore sprecato e inoltre potrebbe essere incorporato nei processi di produzione di elettricità non solo da fonti fossili, ma anche in tecnologie come il solare e lageotermia. Teoricamente questa soluzione andrebbe benissimo anche per le auto ibride, permettendo di usare il calore di scarto del motore di combustione sia per il condizionamento che per ricaricare la batteria. Le promesse sono molte, ma bisognerà ancora spingere sulla ricerca.

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