Energia Solare

La stella sole

L'energia solare è l'energia associata alla radiazione solare e rappresenta la fonte primaria di energia sulla Terra che rende possibile la vita.

Dal punto di vista energetico si tratta di un'energia alternativa ai classici combustibili fossili, rinnovabile e pulita (energia verde) nonché una delle energie a sostegno della cosiddetta economia verde nella società moderna. Può essere opportunamente sfruttata attraverso diverse tecnologie e a diversi fini anche se in diverse sue tecnologie di sfruttamento soffre di variabilità e intermittenza di produzione ovvero non piena programmabilità dovuta ai cicli giorno-notte e alla copertura nuvolosa.

Dal sole alla terra

L'energia solare può essere utilizzata per generare elettricità (fotovoltaico) o per generare calore (solare termico). Sono tre le tecnologie principali per trasformare in energia sfruttabile l'energia del sole:

il pannello solare termico sfrutta i raggi solari per scaldare un liquido con speciali caratteristiche, contenuto nel suo interno, che cede calore, tramite uno scambiatore di calore, all'acqua contenuta in un serbatoio di accumulo.

Solare Termico

il pannello fotovoltaico sfrutta le proprietà di particolari elementi semiconduttori per produrre energia elettrica quando sollecitati dalla luce. Ecco un impianto fotovoltaico realizzato da noi:

Impianto fotovoltaico capannone industriale

Solare a Concentrazione

il pannello solare a concentrazione sfrutta una serie di specchi parabolici a struttura lineare per convogliare i raggi solari su un tubo ricevitore in cui scorre un fluido termovettore o una serie di specchi piani che concentrano i raggi all'estremità di una torre in cui è posta una caldaia riempita di sali che per il calore fondono. In entrambi i casi "l'apparato ricevente" si riscalda a temperature molto elevate (400 °C ~ 600 °C) (solare termodinamico).

Attualmente la maggior parte degli studi si concentra su nuove generazioni di celle fotovoltaiche dotate di una maggior efficienza di quelle attuali o su celle fotovoltaiche dotate di un' efficienza simile a quella delle celle attuali ma molto più economiche. Studi più ambiziosi puntano alla realizzazione di centrali solari orbitanti. Queste centrali dovrebbero raccogliere i raggi solari direttamente nello spazio e trasmettere la potenza assorbita sulla Terra per mezzo di microonde o raggi laser.

Solare nello spazio

Sono in fase di sperimentazione prototipi di sistemi di cogenerazione fotovoltaica in cui si realizza la produzione simultanea di energia elettrica e termica.
In tutto il mondo, sono attualmente allo studio nuove tecnologie e nuovi sistemi per sfruttare l'energia del sole allo scopo di creare le prime vere centrali solari; citiamo ad esempio le centrali CRS (Central Receiver System) (progetto PS10) e la torresolare australiana realizzata dall'EnviroMission Ltd di Melbourne.

progetto PS10

Torre Solare

 


 

Energia Idroelettrica

cascata marmore

L'energia idroelettrica è una fonte di energia alternativa e rinnovabile, che sfrutta la trasformazione dell'energia potenziale gravitazionale, posseduta da una certa massa d'acqua ad una certa quota altimetrica, in energia cinetica. Questa energia cinetica viene infine trasformata in energia elettrica in una centrale idroelettrica grazie ad un alternatore accoppiato ad una turbina.

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Il termine piccolo idroelettrico si riferisce a centrali elettriche, che oltre a sfruttare l'energia idroelettrica, sono caratterizzate dal fatto di avere una potenza installata ridotta, che comporta l'utilizzo di strutture di dimensioni molto minori rispetto ad una diga normale, più sicure, grazie al minore volume d'acqua nel bacino, e che inoltre hanno un basso impatto ambientale e paesaggistico.

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I piccoli impianti idroelettrici possono essere collegati alle reti di distribuzione elettrica convenzionali come fonte di energia rinnovabile a basso costo. Alternativamente, i progetti possono essere sviluppati nelle zone isolate che sarebbero poco economiche da servire da una rete, o nelle zone dove non arriva la rete di distribuzione elettrica nazionale. Noi forniamo tutte le fasi di progettazione,dalla fattibilità all'esecutivo, per qualsiasi taglia nonchè la realizzazione completa dei piccoli impianti.

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Energia Geotermicageo1

L'energia geotermica è l'energia generata per mezzo di fonti geologiche di calore e può essere considerata una forma di energia alternativa e rinnovabile. Si basa sui principi della geotermia ovvero sullo sfruttamento del calore naturale della Terra (gradiente geotermico) dovuto all'energia termica rilasciata in processi di decadimento nucleare naturale di elementi radioattivi.

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L'energia geotermica è una forma di energia sfruttabile che deriva dal calore presente negli strati più profondi della crosta terrestre. Infatti penetrando in profondità nella superficie terrestre, la temperatura diventa gradualmente più elevata, aumentando mediamente di circa 30 °C per km nella crosta terrestre (30 °C/km e 80 °C/100 km rispettivamente nel mantello e nel nucleo, si tratta di valori medi, in alcune zone infatti, si possono trovare gradienti decine di volte inferiori o maggiori).

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Per lo sfruttamento del calore geotermico sono state create le centrali geotermiche. Il flusso di vapore proveniente dal sottosuolo, liberamente oppure canalizzato tramite perforazione geologica in profondità, produce una forza tale da far muovere una turbina; l'energia meccanica della turbina viene infine trasformata in elettricità tramite un alternatore.

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La geotermia a bassa entalpia sfrutta il sottosuolo come serbatoio di calore. Nei mesi invernali il calore viene trasferito in superficie, viceversa in estate il calore in eccesso, presente negli edifici, viene dato al terreno. Noi forniamo tutte le fasi di progettazione,dalla fattibilità all'esecutivo, per qualsiasi taglia nonchè la realizzazione completa degli impianti a bassa entalpia.

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Energia Eolica

 Vento

L'energia eolica è l'energia ottenuta dal vento ovvero il prodotto della conversione dell'energia cinetica, ottenuta dalle correnti d'aria, in altre forme di energia (meccanica o elettrica).
Le applicazioni più tipiche sono i parchi eolici, sebbene possa essere sfruttata anche in installazioni stand-alone su piccola scala.

Parco Eolico

Sotto diversi aspetti l'energia eolica è una fonte di energia molto valida come energia alternativa ai tradizionali combustibili fossili, dal momento che è abbondante, rinnovabile, ampiamente distribuita, pulita e praticamente non produce gas a effetto serra (se non durante la produzione di componenti base, come le pale in alluminio). Il maggior svantaggio è rappresentato dalla sua caratteristica intrinseca di intermittenza nella produzione, associata alla necessaria presenza della giusta quantità di vento.

statistica vento

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I generatori eolici a partire dal 1985 hanno migliorato drasticamente il rendimento, dimensioni e costi. Tali generatori sono riusciti a passare da una produzione di pochi kW di potenza a punte di 3 MW per i più efficienti e una potenza installata tipica di mercato pari a circa 1,5 MW, con una velocità del vento minima di 3-4 m/s.
Un generatore sia ad asse verticale che orizzontale richiede una velocità minima del vento (cut-in) di 3–5 m/s ed eroga la potenza di progetto ad una velocità del vento di 12–14 m/s. Ad elevate velocità (20–25 m/s, velocità di cut-off) l'aerogeneratore viene bloccato dal sistema frenante per ragioni di sicurezza.

Con l'espressione "eolico off-shore" si intendono gli impianti installati ad alcune miglia dalla costa di mari o laghi, per meglio utilizzare la forte esposizione alle correnti di queste zone.

Eolico off-shore

Il minieolico ed il microeolico è costituito impianti di piccola taglia, adatti ad un uso domestico o per integrare il consumo elettrico di piccole attività economiche tipicamente in modalità stand-alone, cioè sotto forma di singoli generatori, connesse poi alla rete elettrica (con contributo alla cosiddetta generazione distribuita) o ad impianti di accumulazione.

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Proposte innovative prevedono la realizzazione del cosiddetto eolico d'alta quota, che sfrutta i venti di alta quota. Tra i progetti attualmente allo studio o in fase di realizzazione troviamo il Kite Wind Generator (che prevede due filoni principali di progetto: il KiteGen Stem ed il KiteGen Carousel) il cui funzionamento si ispira a quello del kitesurfing.

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Il progetto di un'installazione eolica prevede tipicamente, almeno per impianti di media-grande potenza, una fase iniziale di valutazione delle caratteristiche di ventosità del sito scelto attraverso il monitoraggio dell'intensità e della costanza/regolarità del vento con installazione di anemometri per un tempo statisticamente significativo (almeno un anno). Tale fase fa parte dunque dello studio di fattibilità tecnico-economico volto a garantire l'efficacia del progetto in termini di ritorno dell'investimento. Una volta validato il sito si passa alla fase di pianificazione e dimensionamento cioè alla scelta del tipo di impianto.
Noi forniamo tutte le fasi di progettazione,dalla fattibilità all'esecutivo, nonchè la realizzazione completa fino ad impianti minieolici.

Eolico Progetto


 

Energia dalle Biomasse

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Si intende per biomassa "la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l’acquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani".

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Le biomasse ed i combustibili da esse derivate emettono nell'atmosfera, durante la combustione, una quantità di anidride carbonica più o meno corrispondente a quella che viene assorbita in precedenza dai vegetali durante il processo di crescita.

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La biomassa è composta principalmente da organismi vivi o morti, che a loro volta sono costituiti da una varietà di composti diversi. I composti quantitativamente più importanti possono essere raggruppati in tre classi di composti:
carboidrati, grassi e proteine.

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Dalla fermentazione dei vegetali ricchi di zuccheri, come canna da zucchero, barbabietole e mais, spesso prodotti in quantità maggiori al fabbisogno, si può ricavare l'etanolo o alcool etilico, che può essere utilizzato come combustibile per i motori endotermici, in sostituzione della benzina. Dalle biomasse oleaginose (quali ad esempio la colza e la soia) si può ricavare per spremitura e transesterificazione il cosiddetto biodiesel.

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Una tipologia particolare di biomassa è quella legnosa o erbacea coltivata attraverso colture dalla veloce crescita, come il miscanto e il pioppo, per alimentare centrali elettriche.

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Oltre ai vegetali coltivati, anche i rifiuti vegetali e liquami di origine animale possono essere sottoposti a digestione o fermentazione anaerobica (cioè in assenza di ossigeno). La biomassa viene chiusa in un digestore  nel quale si sviluppano microorganismi che con la fermentazione dei rifiuti formano il cosiddetto biogas. Dopo trattamento depurativo, questo può essere usato come carburante, combustibile per il riscaldamento o il raffreddamento e per la produzione di energia elettrica. Anche dai rifiuti raccolti nelle città si può ricavare energia.

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Un uso diffuso delle biomasse lo si riscontra in tutta Italia. Alcuni impianti, come quello di Dobbiaco, producono anche energia termica attraverso teleriscaldamento. Noi forniamo tutte le fasi di progettazione,dalla fattibilità all'esecutivo, ed attività di ricerca per soluzioni innovative.

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Energia dal Mare

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Con energia dal mare o energia oceanica si intende l'energia racchiusa in varie forme nei mari e negli oceani.

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L'energia presente nei mari e negli oceani può essere estratta con diverse tecnologie: fluidodinamiche (correnti, onde, maree) e di gradiente (termico e salino). Ad oggi sono stati sperimentati molti sistemi di estrazione di questa energia ed alcuni sono già in uno stadio precommerciale. Noi siamo in grado di svolgere attività di ricerca, teorica e sperimentale, in questo nuovo campo.

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Renewable news