PREMESSA. m.martari 2

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1 FONTI ALTERNATIVE E RINNOVABILI m.martari 1

2 PREMESSA CON QUESTA PRESENTAZIONE TROVERETE MOLTE RAFFIGURAZIONI DI IMPIANTI E DISEGNI DEI PRINCIPALI SISTEMI DI SFRUTTAMENTO DELL ENERGIA RINNOVABILE, CONTRARIAMETE A QUANTO SI TROVA IN INTERNET, DOVE CENTINAIA DI SITI SONO, SULL ARGOMENTO, MOLTO DESCRITTIVI E CHI VI LEGGE NON HA BEN CHIARA NE LA LOGICA DEL LORO SFRUTTAMENTO NE CONSEGUENTEMENTE L OTTENIMENTO DELL ENERGIA RICHIESTA. SPERO CON QUESTO DI CHIARIRE ALLE PERSONE, NON DEL SETTORE, DI AVERE UN IDEA DELLE INNUMEREVOLI POSSIBILITA DI OTTENERE ENERGIA DA ELEMENTI CHE SONO DISPONIBILI TUTTO L ANNO E CHE CI ACCOMPAGNANO DELLA VITA QUOTIDIANA, E DI RAGIONARE E PENSARE ALLO SPERPERO CHE NOI ATTUIAMO NELLA LOGICA DEL CONSUMISMO E DI INTERESSI PRIVATI ANZICHE GUARDARE A QUELLI DELLA COLLETTIVITA. m.martari 2

3 Picco di Hubert E raffigurata una curva teorica nell evoluzione della produzione estrattiva di qualunque risorsa mineraria, incluso il petrolio, esauribile o fisicamente limitata. Inizio esaurimento ma con ancora prelievi abbondanti Situazione estrattiva attuale del gas naturale Picco nell estrazione e declino Situazione estrattiva attuale del petrolio Espansione rapida dell estrazione con asportazione abbondante della risorsa Declino estrattivo finale m.martari

4 FONTI RINNOVABILI L ENERGIA SOLARE E LA FONTE PRIMARIA ED INESAURIBILE DI ENERGIA DISPONIBILE SU TUTTO IL PIANETA TERRA. OGNI ANNO IL SOLE IRRADIA ENERGIA SULLA TERRA PARI A MILIARDI DI T.E.P. (TONNELLATE EQUIVALENTI DI PETROLIO) LA DOMANDA DI ENERGIA NEL MONDO E DI CIRCA 8 MILIARDI DI T.E.P. IN ITALIA ANNUALMENTE SI RICHIEDONO 8 MILIONI DI T.E.P. m.martari 4

5 FONTI RINNOVABILI T.E.P. ( Tonnellate Equivalenti di Petrolio) 19 Miliardi 8 Miliardi 8 Milioni Irradiazione di energia sulla terra La domanda di energia del mondo Fabbisogno di energia annua in Italia m.martari 5

6 FONTI ALTERNATIVE E RINNOVABILI FONTI ALTERNATIVE SONO QUELLE FONTI, NON RINNOVABILI, ALTERNATIVE AGLI IDROCARBURI ( PETROLIO E DERIVATI, CARBONE, GAS NATURALE). FONTI RINNOVABILI PERCHÉ SI RINNOVANO IN TEMPI BREVI SONO INESAURIBILI SONO PRESENTI SU TUTTO IL PIANETA TERRA HANNO UN IMPATTO AMBIENTALE RIDOTTO NUCLEARE IDROGENO m.martari 6

7 FONTI RINNOVABILI SI POSSONO DEFINIRE FONTI RINNOVABILI QUELLE FONTI DI ENERGIA CHE DIFFERENTEMENTE AI COMBUSTIBILI FOSSILI E QUELLI DERIVATI DAL PETROLIO, POSSONO ESSERE CONSIDERATE INESAURIBILI PER LA LORO CONTINUA RIGENERAZIONE. SONO QUELLE ENERGIE CHE PERMETTONO LO SVILUPPO SOSTENIBILE ALL UOMO, SENZA CHE SIA DANNEGGIATA IN MODO IRREPARABILE LA NATURA. SONO PRICIPALMENTE : FONTI RINNOVABILI SOLE ACQUA,MAREE,MOTO ONDOSO,CORRENTI MARINE VENTO BIOMASSE, BIOGAS,BIODIESEL GEOTERMICO m.martari 7

8 FONTI RINNOVABILI LO SVILUPPO DELLE RINNOVABILI CONTINUA RICERCA TECNOLOGICA DIFFUSIONE FACILITATA MERCATI IN RAPIDA CRESCITA SVILUPPO OCCUPAZIONALE INTERESSI ECONOMICI DELLE AZIENDE CITTADINI SENSIBILIZZATI AL LORO IMPIEGO COINVOLGIMENTO POLITICO A TUTTI I LIVELLI SCELTE POLITICHE INTERNAZIONALI INTEGRARE LA MANCANZA DI ENERGIA CON ENERGIA PULITA m.martari 8

9 ALTRE DEFINIZIONI FONTI RINNOVABILI SVILUPPO SOSTENBILE (COME DEFINITO DALLA COMISSIONE DELL AMBIENTE E SVILUPPO DELL ONU) LO SVILUPPO SOSTENIBILE È UNO SVILUPPO CHE SODDISFA LE ESIGENZE DEL PRESENTE SENZA COMPROMETTERE LA POSSIBILITÀ PER LE GENERAZIONI FUTURE DI SODDISFARE I PROPRI BISOGNI. m.martari 9

10 FONTI RINNOVABILI SEMPLICE SCHEMA DI IMPIANTO FOTOVOLTAICO IN RETE Di giorno con il sole, consumo interno di energia, vendita quella in eccesso al Gestore Pannello fotovoltaico Contatore fiscale Quadro elettrico Gestore Contabilizzatore di energia RETE ELETTRICA Corrente continua Inverter Corrente continua alternata Corrente alternata 220 Volt Di sera,di notte quando piove quando coperto, richiesta di energia dal Gestore m.martari 10

11 FONTI RINNOVABILI SEMPLICE SCHEMA DI IMPIANTO SOLARE TERMICO Sonda pannello Pannello solare Miscelatore termostatico Mix a 45 C Acqua calda sanitaria Bollitore solare Pompa Sonda bollitore Scambiatore di calore Centralina solare Acqua fredda sanitaria m.martari 11

12 FONTI RINNOVABILI SOLE FOTOVOLTAICO PANNELLI IN SILICIO AMORFO MONO E POLICRISTALLINO CLICK PANNELLI A CONCENTRAZIONE CON LENTE DI FRESNEL ENERGIA ELETTRICA COLLEGAMENTO IN RETE SOLARE TERMICO ACQUA CALDA RISCALDAMENTO DOMESTICO PANNELLO AD ARIA m.martari 12

13 RISCALDAMENTO DOMESTICO CON INTEGRAZIONE IMPIANTO SOLARE Pannelli solari Valvola deviatrice a tre vie Miscelatore termostatico Pompa per l impianto di riscaldamento Caloriferi o impianto a bassa temperatura quale pavimento,battiscopa e parete radiante Bollitore uso sanitario Bollitore integrazione riscaldameto Pompa per l acqua sanitaria Pompa per l impianto solare Scambiatore di calore a serpentino Scambiatore di calore a serpentino Scambiatore di calore a serpentino Caldaia Valvola deviatrice a tre vie Acqua fredda sanitaria m.martari 13

14 FONTI RINNOVABILI CENTRALI SOLARI ENERGIA ELETTRICA PARABOLOIDE A PUNTO FOCALE abbinato ad un motore Stirling. Vedi pagina successiva CONCENTRATORI LINEARI PARABOLICI I più usati nelle centrali solari, si raggiungono medie temperature. Vedi pagina successiva SISTEMA A TORRE CON ELIOSTATI Vedi pagina successiva SOLARE TERMICO m.martari 14

15 Motore lineare a combustione esterna Stirling abbinato ad un generatore per la produzione di energia. Temperatura raggiungibile >700 C ed utilizzo del sodio quale mezzo di funzionamento del sistema.potenza raggiungibile 50KW Specchi orientati verso il punto focale Concentratore parabolico punto focale Movimento comandato da un inseguitore solare. La parabola è sempre rivolta in modo ottimale al sole m.martari 15

16 La sorgente di calore può essere un impianto solare a concentrazione, l impianto di riscaldamento,un impianto solare termico,un bruciatore,una caldaia a legna, una stufa, una pompa di calore,.. Accumulatore termico Motore Stirling I vantaggi di questo motore a combustione esterna è la sua estrema semplicità: è senza valvole, senza tubi di scarico, quindi non è inquinante.l elemento di trasmissione è l aria; per una maggiore efficienza del sistema viene usato l elio. Sorgente di calore Aria calda Radiatore Aria fredda Cilindro caldo Cilindro freddo Pistone Pistone Biella Ora immaginiamo di collegare al volano un generatore di corrente di potenza ~ Biella 2KWatt,avremo così la corrente elettrica E ecologicamente ideale. in casa. Potremmo sistemarlo nel locale Volano caldaia,in cantina,in ripostiglio,sul terrazzo, in soffitta,in giardino,.. Nella prossima edizione verrà implementato con una presentazione che parlerà più m.martari specificatamente di questo motore 16

17 Concentratore parabolico lineare Usato per impianti da 35 ad 80 MWatt Raggi solari Tubo esterno doppia parete in vetro borosilicato con intercapedine sottovuoto. Tubo interno in acciaio dove scorre il fluido termovettore ( Sali fusi, nitrati ). Temperatura di utilizzo del fluido con i concentratori di nuova generazione ~500 C, vecchio tipo ~380 C. Aria calma tra il vetro in borosilicato ed quello in acciaio. Linee di collettori parabolici posti in parallelo, due tubi principali a terra per la mandata e ritorno dell impianto,collegamento con tubo flessibile tra collettore e tubi principali Profilo parabolico in alluminio o acciaio inossidabile lucidati a specchio lato esposto al sole. Supporto in acciaio Idoneo telaio di supporto Asse che permette la rotazione del sistema lungo la linea del sole Catena di trasmissione Comando simultaneo di tutte le linee. Gestione computerizzata del sistema tramite PC integrato con inseguitore solare m.martari 17

18 Raggi solari Torre solare con eliostati per centrali con potenze da MWatt Bollitore Linee di distribuzione corrente Come fluido termo-vettore nitrati fusi Torre Turbina a vapore Vapore saturo secco Temperature 560 C ~ Generatore Eliostati Pannelli composti da specchi disposti attorno alla torre che riflettono i raggi solari C verso il serbatoio posto in alto. Il movimento avviene su due assi Condensatore di rotazione, gestione dell impianto m.martari computerizzata ed inseguitore solare 18

19 Camino Centrale termica integrata con concentratori parabolici lineari Impianto di concentratori parabolici lineari. Per funzionamento vedi pagina 13 Linee di distribuzione corrente Accumulo termico Sali fusi, nitrati Surriscaldatore Vapore C Fumi ~ Generatore Turbina vapore ~ Generatore Riscaldatore Accumulo termico Metano Turbogas Condensatore Generatore vapore solare m.martari Pompa Pompa 19

20 FONTI RINNOVABILI ACQUA Linee di distribuzione corrente IDROELETTRICO Diga Bacino a monte Generatore ~ Trasformatore Condotta forzata Bacino a valle Turbina Tipi di turbine in in uso Turbina Pelton per alte prevalenze e minima portata Turbina Kaplan per basse prevalenze e grande portata Condotta scarico m.martari 20

21 FONTI RINNOVABILI MAREE La parte rossa rimane visibile sopra il mare, il restante è totalmente immerso ed ancorato sul fondo. Le due eliche fanno muovere i generatori per la produzione di corrente MOTO ONDOSO CORRENTI MARINE DIGHE FLUVIALI O SU CANALI m.martari 21

22 MAREE Diga di sbarramento Alta marea Questo sistema è attualmente funzionante in Francia e dove l escursione di marea è notevole quale le coste oceaniche ~ Riflusso di marea Turbina ~ Generatore Flusso di marea Turbina con eliche reversibili e generatore Bassa marea MOTO ONDOSO Moto ondoso Moto ondoso Spinta dell aria provocata dall onda fa girare a turbina Diga di sbarramento m.martari 22

23 Contrappeso FONTI RINNOVABILI VENTO AEROGENERATORE AD UNA PALA Pale in materiali compositi. Diametri da 60 a 90 metri Velocità del rotore da 10 a 20 rotazioni /min Meccanismi di comando e controllo della rotazione delle pale,asse di comando e generatore interno. Potenze da 750 a 2500 KWatt Allineamento alla direzione del vento AEROGENERATORI Struttura di sostegno in acciaio con il pannello di controllo alla base. Altezze da 80 a 100 metri m.martari 23

24 Pale costruite in fibbra di vetro. Ci possono essere una,due o tre pale. La loro lunghezza media è di 30 metri Alcuni modelli hanno le pale a geometria variabile Schema base composizione interna di un aerogeneratore Banderuola per indicare la direzione del vento e comandare il sistema di imbardata. Albero comando flangiato Tiranti per il fissaggio delle pale disposti radialmente sul mozzo Ogiva Scatola per sistema di sicurezza blocco delle pale per eccessiva velocità Allo scopo di dare un idea delle potenze usate possiamo dire che un areogeneratore con generatore di : - 600KWatt può soddisfare il fabbisogno elettrico di 500 famiglie KWatt soddisfa 1000 famiglie Kwatt soddisfa 2000 famiglie Scatola ingranaggi per moltiplicatore di giri Da 10 a 20 rotazioni al minuto delle pale a giri/min al generatore ~ Scatola esterna a tenuta Tutto il sistema è chiamato navicella Generatore da 300 a 2500 KWatt Sistema che permette la rotazione di 180 alla navicella mentre il comando e servoassistito tramite centralina idraulica Anemometro per intervento sistema di sicurezza-frenante contro la sovravelocità del vento Albero in tubo di acciaio diviso in spezzoni ed m.martari assemblato sul posto 24

25 FONTI RINNOVABILI WIND FARM Sono così chiamate nel mondo le centrali eoliche destinate alla produzione di energia elettrica dove decine di aereo-generatori sono disposti in vari modi allo scopo di sfruttare al meglio le correnti d aria. Oggi abbiamo un grande impulso nella costruzione delle centrali eoliche a livello europeo anche se di discutibile impatto ambientale. L energia prodotta da eolico supera quella da idroelettrico. Per dare un idea delle potenzialità, una WIND FARM con 20 aerogeneratori con 300KWatt di potenza, venti a 7 m/s ( circa 30 Km/h ) può produrre 13 milioni di KWatt all anno fornendo energia elettrica a famiglie. Risparmieremo l emissione annuale nell atmosfera di ton di CO2 m.martari 25

26 FONTI RINNOVABILI OFF SHORE Quando le WIND FARM sono posizionate sul mare m.martari 26

27 Olanda 900 Danimarca 3000 Italia 850 Gran Bretagna 720 MWatt prodotti nel 2003 dalle centali eoliche europee Spagna 6500 Germania MWatt prodotti nel 2003 nel mondo dalle centrali eoliche Cina 510 Giappone 750 India 2100 USA 6000 m.martari 27

28 FONTI RINNOVABILI PRODUZIONE DI MWatt NEL 2005 DALLE CENTRALI EOLICHE EUROPEE Germania Spagna Mwatt prodotti Danimarca 3000 Italia 1700 m.martari 28

29 Nuovo generatore con utilizzo dei KiteWind Cuscinetto Generatore a profilo alare tipo DARRIEUS Albero Il principio è quello di andare a trovare le correnti d aria in quota,specialmente nella troposfera ( metri). La lunghezza dei cavi arriva fino a 1000 metri e la gestione dei kit-wind è singola per ogni braccio. In base alle dimensioni della giostra la massima potenza raggiungibile potrebbe essere equiparata all energia prodotta da una centrale nucleare Rotore a profilo alare I generatori eolici con asse verticali presentano una resa inferiore (30%) rispetto a quelli con asse orizzontale (40%) Cuscinetto Scatola ingranaggi Copertura m.martari Generatore Generatori 29

30 FONTI RINNOVABILI Direzione del vento Direzione del vento Profilo alare TURBINA VERTICALE TIPO SAVONIUS TURBINA VERTICALE TIPO DARRIEUS Disco dentato o puleggia Direzione del vento Supporto con inserita sede per i cuscinetti alla rotazione dell albero della turbina Generatore Il vantaggio delle turbine verticali è il funzionamento con qualunque tipo di vento e proveniente da tutte le direzioni m.martari 30

31 TURBINA VERTICALE TIPO DARRIEUS FONTI RINNOVABILI La turbina è ricavata da un comune barattolo di caffè,a titolo di esempio le foto di come sono state ricavate le aperture ed un animazione del suo funzionamento. CLICCA QUI m.martari 31

32 RETE ELETTRICA MICRO EOLICO Nell assemblaggio dei componenti e funzionamento è simile agli apparecchi di più grande taglia. Il numero delle pale è di 6-8 e l alternatore è collegato sull asse o tramite moltiplicatore. Le pale sono fisse o a passo variabile in materiale composito o alluminio La direzionalità e posizionamento al vento è data dalla pinna posteriore. L angolo di rotazione è di Vcc Quadro elettrico Gestore Contabilizzatore di energia Contatore fiscale Utenza Inverter 220Vca L impianto eolico può essere posizionato sul terrazzo, in giardino, sul tetto della casa, etc Importante è,nella sua collocazione,evitare le Impianto eolico è destinato alla singola utenza. turbolenze derivate da alberi, case vicine La potenza media è di 1,5Kwatt o la propria, ostacoli vari. La tensione è di 12 o 24 Vcc, necessita Tali turbolenze possono trovarsi anche dopo di un inverter per elevare la tensione da 12Vcc decine e decine di metri dall ostacolo. a 220 ca. soddisfa così il fabbisogno di energia giornaliero della casa senza dover usare la rete. Può essere stipulato il contratto conto energia con il Gestore di rete per potenze < 20KW. Per maggiore dettagli dello schema dell impianto vai a pag 12 e clicca pannelli fotovoltaici m.martari 32

33 FONTI RINNOVABILI Agitatore Biogas BIOMASSE Legname da bruciare Residui forestali ed agricoli Scarti dell'industria agroalimentare (gusci di noci e di mandorle,olive,pesche,..) Scarti della lavorazione del legno Copertura gasometrica Ingresso letame Uscita letame BIODIESEL Specie vegetali coltivate girasole e colza BIOGAS Reflui degli allevamenti Rifiuti urbani Biogas dai reflui degli allevamenti di bovini e/o suini TERMICO TELERISCALDAMENTO COGENERAZIONE ENERGIA TERMICA ENERGIA ELETTRICA m.martari 33

34 FONTI RINNOVABILI Acqua calda sanitaria Corrente elettrica Camino Teleriscaldamento Fumi Acqua fredda Riscaldatore Surriscaldatore Fumi Scambiatore di calore Caldaia a biomassa Scambiatore di calore Olio Coclea Scambiatore di calore Turbina Fluido siliconico ~ Generatore di corrente Corrente elettrica da inviare in rete TELERISCALDAMENTO m.martari Deposito del cippato 34

35 SCHEMA IMPIANTO CON CALDAIA A BIOMASSA USO DOMESTICO Acqua calda sanitaria Valvola deviatrice a tre vie Deposito biomassa Biomassa Scambiatore di calore Caldaia a biomassa Accumulo acqua calda sanitaria Scambiatore a serpentino immerso Termoaccumulatore Coclea per caricamento automatico m.martari 35

36 Alle utenze per uso riscaldamento, acqua calda sanitaria, altri usi FONTI RINNOVABILI Utilizzi vari Scambiatore di calore Gas di scarico T= C Recupero del calore emesso dai collettori di scarico per altri utilizzi Alle utenze per uso energia elettrica Scambiatore di calore Aria di sovralimentazione T= C Turbina Gas di scarico Aria di alimentazione Cabina isonorizzata Quadro di Controllo Scambiatore di calore Acqua di raffreddamento T=75 90 C Motore Diesel ~ Generatore Olio lubrificazione Scambiatore di calore Olio di lubrificazione T= C Serbatoio del BIO-COMBUSTIBILE GRUPPO DI COGENERAZIONE CON MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA m.martari 36

37 MICRO COGENERAZIONE Utenza Quadro elettrico Gestore Contabilizzatore di energia RETE ELETTRICA Calorifero Acqua calda sanitaria Contatore fiscale Tubo corrugato in inox di grosso diametro per acqua calda sanitaria Cofanatura isonorizzata Tensione 220 Volt Motore Diesel di potenza limitata con generatore da soddisfare i consumi di corrente elettrica,di acqua calda sanitaria e di riscaldamento di una o più famiglie.l energia in eccesso può essere venduta al Gestore Quadro elettrico con regolatore elettronico di carico. Termoaccumulatore di grande capacità Scambiatore a piastre Motore Diesel Generatore di potenza > 2,5 KWatt Potrebbe essere Entrata acqua Serbatoio di sistemato nel box auto, fredda Biocombustibile in giardino,in un locale separato, m.martari 37

38 FONTI RINNOVABILE GEOTERMICO LA PRESENZA DI VULCANI E DEI SOFFIONI BOROCIFERI DA CUI PUO ESSERE RICAVATO VAPORE PER PRODURRE ENERGIA. PRESENZA DI FLUIDO GEOTERMICO AD ALTA TEMPERATURA E FORTE PRESSIONE A NOTEVOLE PROFONDITA PER ESSERE USATO PER ALIMENTARE UNA TURBINA E RELATIVO GENERATORE ACQUE,OGGI USATE COME TERMALI, POSSONO ESSERE SFRUTTATE PER ACQUA CALDA SANITARIA,TELERISCALDAMENTO, RISCALDAMENTO DI SERRE, ACQUE RICAVATE DA FALDA SOTTERRANEA ED USATE PER IL FUNZIONAMENTO DI UNA POMPA DI CALORE m.martari 38

39 Vapore Vapore acqueo Torre di raffreddamento Rete Elettrica Vapore Turbina Ritorno per reintegrazione Generatore ~ Acqua di raffreddamento Condensatore Acqua C Trasformatore IMPIANTO GEOTERMICO Rocce Impermeabili Falda geotermico Magma m.martari 39

40 Pompa Scambiatore di calore Acqua calda sanitaria Acqua < 100 C Acqua fredda Pompa Scambiatore di calore Pompa Scambiatore di calore Impianto di riscaldamento Ritorno per reintegrazione Serbatoio di accumulo Acqua IMPIANTO GEOTERMICO USO DIRETTO Rocce permeabili Falda d acqua m.martari 40

41 Pompa Scambiatore di calore Acqua calda sanitaria Acqua C Pompa Acqua fredda Pompa di calore Ritorno per reintegrazione Impianti a pavimento, battiscopa e parete radiante Acqua Rocce permeabili IMPIANTO GEOTERMICO BASSA TEMPERATURA Falda freatica m.martari 41

42 FONTI ALTERNATIVE NUCLEARE CENTRALI CHE NON PRODUCONO ENERGIA A SEGUITO DEL REFERENDUM DEL 1989 MA OBBLIGATORIAMENTE TENUTE IN EFFICIENZA IDROGENO La cella a combustione risulta un generatore elettrochimico dove entrano l idrogeno (combustibile) e l ossigeno (ossidante) e da cui si ricava corrente elettrica continua, acqua e calore. Sono simili alle batterie dove catodo ed anodo e un elettrolitica permette lo spostamento degli ioni. Al contrario della batteria la materia si rinnova costantemente se è mantenuta l alimentazione di idrogeno ed ossigeno. m.martari 42

43 OBIETTIVI E COSIDERAZIONI FONTI RINNOVABILI OBBLIGO DI IMPIANTI SOLARI TERMICI IN CASE NUOVE ED IN RISTRUTTURAZIONE A LIVELLO NAZIONALE. IL COMUNE DI ROMA ED ALCUNI COMUNI LOMBARDI HANNO GIA PREVISTO QUESTO GENERE DI INTERVENTO. PRIMA DI PARLARE DEL SOLARE FOTOVOLTAICO OCCORRE PARLARE DI SOLARE TERMICO, IL QUALE RISULTA MOLTO PIU IMPORTANTE ED INCISIVO PER UNA RIDUZIONE DEI CONSUMI DI ENERGIA. VA RICORDATO CHE PER PRODURRE ENERGIA ELETTRICA PER ALIMENTARE UNO SCALDABAGNO ELETTRICO DA 80 LITRI SI CONSUMANO GIORNALMENTE 3KW/H MANTENENDO UNA TEMPERATURA DI 45 C CON EMISSIONE ANNUALE DI CIRCA 1900 KG DI CO2. NECESSITA COMBATTERE LO SCETTICISMO RISCONTRABILE IN ITALIA CONTRO LA DIFFUSIONE DEL SOLARE TERMICO FACENDO CAMPAGNE DI SENSIBILIZZAZIONE, SOPRATTUTTO NELLE SCUOLE ED A TUTTI I LIVELLI. SI PENSI SOLO ALLA POSSIBILITA DI UTILIZZARE ACQUA CALDA SANITARIA DAL MESE DI APRILE FINO A META OTTOBRE ED EFFETTUARE L INTEGRAZIONE ALL IMPIANTO DI RISCALDAMENTO NEI MESI INVERNALI. INSTALLARE 4 MQ DI PANNELLI SOLARI TERMICI SIGNIFICA SODDISFARE IL 70% DEL FABBISOSOGNO DI ACQUA CALDA SANITARIA DI UNA FAMIGLIA MEDIA IN UN ANNO. A TRIESTE, AD ESEMPIO, LE TEMPERATURE CHE SI RAGGIUNGONO NEL BOLLITORE SOLARE VANNO,CON GIORNATE INVERNALI DI SOLE,DAI C FINO AD ARRIVARE AI C NEI MESI ESTIVI. PER FARE LA DOCCIA USIAMO UNA TEMPERATURA DELL ACQUA DI C. AZIENDE DI ELETTRODOMESTICI POTREBBERO COMMERCIALIZZARE COSI MODELLI DI LAVATRICI E LAVASTOVIGLIE PREDISPOSTE PER UTILIZZO DI ACS PROVENIENTE DAL SOLARE.IN ALTRI PAESI EUROPEI SONO GIA DISPONIBILI DA PIU DI UN DECENNIO. m.martari 43

44 FONTI RINNOVABILI IL NUMERO DI METRI QUADRI DI PANNELLI SOLARI TERMICI PRESENTI IN ITALIA DOVREBBE ATTESTARSI SUI , QUINDI ABBIAMO A LIVELLO NAZIONALE LO 1,03MQ PER 1000 ABITANTI. L OBIETTIVO CHE E STATO FISSATO DALLA COMUNITA EUROPEA PER LA DIFFUSIONE DEL SOLARE TERMICO E DI 264MQ PER ABITANTI DA RAGGIUNGERSI NEL LA DIFFUSIONE IN ITALIA DEL SOLARE TERMICO E A MACCHIA DI LEOPARDO: TROVIAMO I COMUNI PIU SIGNIFICATIVI COME BOLOGNA CON MQ DI PANNELLI INSTALLATI,BOLZANO CON 5000MQ, TRENTO CON 4000 MQ PER ARRIVARE POI A COMUNI IN SICILIA CON 2MQ PER ABITANTI. m.martari 44

45 FONTI RINNOVABILI LA DOMANDA DI QUANTO SIA POCO DIFFUSO IL SOLARE TERMICO E SEMPLICE. PRENDETE IL TRENO DA TRIESTE A BOLOGNA: NE CONTATE N 25 DI IMPIANTI SOLARI TERMICI POSTI SUL TETTO MENTRE IL 70% DELLE CASE HA L ANTENNA SATELLITARE. VALLE D AOSTA E TRENTINO ALTO ADIGE SONO LE REGIONI CON LA PIU ALTA PERCENTULE DI PANNELLI SOLARI TERMICI INSTALLATI. APRIRE UNO SPORTELLO DEDICATO ALLE ENERGIE RINNOVABILI IN OGNI SINGOLO COMUNE. RICONOSCERE UN AIUTO FINANZIARIO DA PARTE DI COMUNE,PROVINCIA O REGIONE PER CHI SI AUTOCOSTUISCE UN IMPIANTO SOLARE TERMICO ED ACQUISTO DEI RELATIVI COMPONENTI. GERMANIA,AUSTRIA GIA LO FANNO. LA SCELTA DI INSTALLARE UN IMPIANTO SOLARE E DEL SINGOLO, MA LO STATO NE HA UNA RESPONSABILITA MORALE. SERIO INTERVENTO DEL GOVERNO PER L INCENTIVAZIONE DEL SOLARE TERMICO E FOTOVOLTAICO. INSUFFICIENTE IL PROGETTO TETTI FOTOVOLTAICI PERALTRO GIA CONCLUSO ( LA GERMANIA E GIA PARTITA CON IL SECONDO LOTTO DI TETTI). OCCORRE INVESTIRE CON FINANZIAMENTI ANCHE NEL CONTO ENERGIA, ALMENO INIZIALMENTE FINO A QUANDO NON SI SIA SVILUPPATO UN IDONEO MERCATO INTERNO. RIMANE MOLTO ELEVATO ANCORA IL COSTO DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO. OGNI COMUNE,DOVE IL CITTADINO NON ABBIA LA POSSIBILITA O L AUTORIZZAZIONE AL MONTAGGIO DI UN IMPIANTO FV CAUSA VINCOLI ( ES CENTRO STORICO),DOVREBBE PREVEDERE PER UNA PARTECIPAZIONE DI UN IMPIANTO A DISTANZA, COSTRUITO IN PERIFERIA DELLA PROPRIA CITTA. m.martari 45

46 FONTI RINNOVABILI IL FUTURO DEL FOTOVOLTAICO E NEI PICCOLI-MEDI IMPIANTI COLLEGATI IN RETE. L ITALIA E UN PAESE DENSAMENTE POPOLATO PER CUI I TETTI RIMANGONO L UNICA SUPERFICIE DISPONIBILE E SENZA EVIDENTE IMPATTO AMBIENTALE INOLTRE LA SUA INSTALLAZIONE E MESSA IN FUNZIONE E FACILITATA RISPETTO AD UN IMPIANTO SOLARE TERMICO. L ITALIA MERIDIONALE-INSULARE GRAZIE AD UN IRRAGGIAMENTO MEDIO DI KW/h ANNUI POTREBBE DIVENTARE IL VOLANO ENERGETICO NAZIONALE. A LIVELLO EUROPEO PORTOGALLO,SPAGNA,GRECIA SI STANNO ATTIVANDO GIA IN TAL SENSO. CON IMPIANTI PICCOLI-MEDI TRASFORMEREBBERO IN PRODUTTORI 45 MILIONI DI CITTADINI IN EUROPA. OLTRE A BENEFICI AMBIENTALI LO SVILUPPO DEL SOLARE CREA NUOVA OCCUPAZIONE E RICERCA OLTRE A NUOVE TECNOLOGIE DA ESPORTARE. LA GERMANIA AD ESEMPIO HA MESSO A DISPOSIZIONE LA PROPRIA TECNOLOGIA PER LO SVILUPPO DEL SOLARE IN SPAGNA,GRECIA E NEI PAESI QUALI MAROCCO, EGITTO, GIORDANIA. IMPIANTI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA CHE FANNO USO DEGLI SPECCHI PARABOLICI LINEARI HANNO GIA RAGGIUNTO UN BUON LIVELLO DI COMMERCIALIZZAZIONE. GERMANIA A GIAPPONE HANNO AUMENTATO LA PRODUZIONE DEI PANNELLI SOLARE TERMICO FOTOVOLTAICO DEL 35%. IN EUROPA LA PRODUZIONE DI ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI E DEL 14,3%. SOLO LO 0,1% DA FOTOVOLTAICO-EOLICO IL RIMANENTE E DI TIPO IDROELETTRICO. OBIETTIVO E IL 50% ENTRO IL LA PRODUZIONE DI 1 KWh DI ENERGIA DA FONTI RINNOVABILE CONSENTE DI EVITARE L EMISSIONE DI 0,58 KG DI CO2, PRINCIPALE RESPONSABILE DELL EFFETTO SERRA,PER KW PRODOTTO DALLE CENTRALI TERMOELETTRICHE OGGI IN FUNZIONE. m.martari 46

47 FONTI RINNOVABILI IN GERMANIA E STATA INNAUGURATA LA PIU GRANDE CENTRALE SOLARE FOTOVOLTAICA DEL MONDO CHE PRODURRA 10MW,ILLUMINERA 3300 ABITAZIONI, SI RISPARMIERANNO TONNELLATE DI CO2 ED E STATA COMPLETAMENTE FINANZIATA DALLA COMPAGNIA PETROLIFERA SHELL. LA GERMANIA,DOPO AVER LANCIATO NEL 1999 IL PROGRAMMA TETTI FOTOVOLTAICI, HA RILANCIATO IL PROGRAMMA A DI TETTI FV, PORTANDO COSI LA POTENZA INSTALLATA NEL 2004 A 800 MW. OGNI PROVINCIA DOVREBBE AVERE UN PROPRIO INCENERITORE PER LO SMALTIMENTO DEI RIFIUTI CON CONNESSO ED ADEGUATO IMPIANTO DI COGENERAZIONE E PRODUZIONE DI ENERGIA. LA GERMANIA HA RAGGIUNTO IL 30% DELLA SUA PRODUZIONE ELETTRICA TOTALE UTILIZZANDO L ENEGIA RINNOVABILE CON L OBIETTIVO DI ARRIVARE AL 50% NEL 2012, MENTRE LE CENTRALI NUCLEARI SONO IN MORATORIA. LA SPAGNA OGGI E LA NAZIONE EUREPEA CHE IN QUESTI ULTIMI ANNI HA FATTO, DELLO SVILUPPO DELLE FONTI RINNOVABILI, UNA PRIORITA. STA CONCEDENDO INCENTIVI ED INVESTIMENTE NELLA LORO RICERCA. E COSA NOTA CHE PROVINCE QUALI BARCELLONA,MADRID,SIVIGLIA ED ALTRE C E L OBBLIGO DI INSTALLARE IMPIANTI SOLARI TERMICI IN CASE IN RISTRUTTURAZIONE E NUOVA COSTRUZIONE.L ESEMPIO DI BARCELLONA E ECCLATTANTE,IN SOLI 4 ANNI SI E PASSATI DA M² A M². E PURE NOTO CHE IL PROF. RUBBIA,DOPO IL SUO ALLONTANAMENTO DALL ENEA,OGGI LAVORA PER LA COSTRUZIONE DELLA PIU GRANDE CENTRALE SOLARE EUROPEA CHE IMPIEGA I COLLETTORI PARABOLICI LINEARI DI NUOVA GENERAZIONE. IN SPAGNA VA RICORDATA LA COSTRUZIONE ( SPERIMENTALE ) DEL CAMINO SOLARE CON SUPPORTO TECNOLOGICO TEDESCO, VEDI ESEMPIO NELLA PAGINA SUCESSIVA. OGGI NAZIONI QUALI AUSTRALIA (IN COSTRUZIONE), INDIA, PAKISTAN, SKRI LANCA,CINA SONO INTERESSATE A QUESTO PROGETTO. m.martari 47

48 FONTI RINNOVABILI LA GEOTERMIA, FIORE ALL OCCHIELLO IN ITALIA NEGLI ANNI SESSANTA E FORTUNATAMENTE ANCORA USATA, E SFRUTTATA ORA DA ALTRE NAZIONI EUROPEE. L ESEMPIO DELLA SVIZZERA E SIGNIFICATIVO DOVE MIGLIAIA DI CASE VENGONO RISCALDATE USANDO L ACQUA A BASSA-MEDIA TEMPERATURA PROVENIENTE DAL SOTTOSUOLO. AZIENDE TEDESCHE HANNO VINTO LA GARA DI APPALTO PER L INSTALLAZIONE DI CENTRALI EOLICHE IN SICILIA. ALTRE NAZIONI QUALI DANIMARCA E SPAGNA SI STANNO MUOVENDO PER INSTALLARE NUOVI GENERATORI DI LORO PRODUZIONE NEL NOSTRO PAESE. QUANTO SOPRA DIMOSTRA IL SIGNIFICATO DELLA RICERCA E SVILUPPO FATTO SIN DALLA PRIME CRISI ENERGETICHE DOVE DIVERSI PAESI EUROPEI HANNO INVESTITO NELLA RICERCA SULLE ENERGIE RINNOVABILI. OGGI VEDIAMO PERDERE OPPORTUNITA DI MERCATO FAVORENDO COSI LE AZIENDE STRANIERE. IL VENTO, COSTANTE E CON VELOCITA DI 50 KMh, OGGI PRESENTE NEL SUD ITALIA FAVORISCE L INSTALLAZIONE DEI SISTEMI EOLICI. PER QUANTO RIGUARDA L IMPIEGO DELLA BIOMASSA E DA PRENDERE ESEMPIO DAL COMUNE DI BRUNICO DOVE L 80% DELLE ABITAZIONI NON NECESSITANO DI CALDAIE MA VIENE USATA UNA RETE DI TELERISCALDAMENTO PER ARRIVARE ALL UTENTE FINALE. ENTRO IL 2006 VERRANNO SERVITE IL 95% DELLE CASE PARI A CIRCA PERSONE. m.martari 48

49 FONTI RINNOVABILI USARE IL BIOCOMBUSTIBILE NEGLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO E NELL AUTOTRAZIONE. I BRUCIATORI DI VECCHIA GENERAZIONE POSSONO FUNZIONARE CON IL BIOCOMBUSTIBILE ; OGGI VENGONO COMMERCIALIZZATI BRUCIATORI DI NUOVA GENERAZIONE CHE FUNZIONANO CON TALE COMBUSTIBILE.SE VENISSE USATO OTTEREMMO UNA RIDUZIONE DELL INQUINAMENTO NELLE CITTA,VISTO CHE I PRINCIPALE INQUINATORI SEMBREREBBERO GLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO A GASOLIO. A CAUSA DELLA DIPENDENZA DEL PETROLIO SIAMO VULNERABILI SIA A RICATTI COMMERCIALI DEI VARI PAESI PRODUTTORI SIA ALLE VARIE GUERRE CHE ACCADONO NEL MEDIO-ORIENTE. IN QUESTI ULTIMI ANNI, A CAUSA DEL CAMBIAMENTO CLIMATICO DOVUTO ALL INQUINAMENTO, SI E VISTO UN AUMENTO DEI PERIODI DI SICITA. CIO SIGNIFICA CHE LE GRANDI CENTRALI TERMOELETRRICHE SONO STATE COSTRETTE A RIDURRE DRASTICAMENTE LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA COMPENSANDONE LA RELATIVA QUANTITA CON L IMPORTAZIONE DAI PAESI CONFINANTI SOPRATTUTTO DA FRANCIA E SLOVENIA CON ENERGIA PRODOTTA DA CENTRALI NUCLEARI E SVIZZERA ED AUSTRIA CON ENERGIA RICAVATA DA FONTI RINNOVABILI. L INDIPENDENZA ENERGETICA DOVREBBE ESSERE UNA RISORSA STRATEGICA PER UN PAESE, IL CHE COME SI VEDE NON E COSI. CONTINUIAMO AD USARE IL GAS ANCHE NELLE CENTRALI TERMOELETTRICHE, CASO UNICO IN EUROPA. m.martari 49

50 CAMINO SOLARE Funzionamento L aria viene riscaldata dalla superficie vetrata e convogliata nel tubo. Causa sia la differenza di temperatura che l altezza del tubo,si crea una corrente ascensionale. Eliche posizionate all interno del tubo che collegate a generatori trasformano l energia meccanica in energia elettrica. Turbine con generatori Corrente d aria ascensionale Camino solare Un impianto da 200 MWatt è in costruzione nel deserto dell Australia,ed avrà una superficie di 5 Km², diametro del camino 130 metri, la velocità dell aria nel camino sarà di Km/h facendo così muovere circa 30 turbine collegate a generatori. La novità del sistema è che funzionerà anche di notte, con un rendimento inferiore, tramite il calore accumulato durante il giorno dai pannelli solari in piscine d acqua poste sotto l impianto. Superficie di captazione Corrente d aria ascensionale Superficie di captazione Aria fredda Aria fredda m.martari 50 Aria fredda

51 PANNELLI SOLARI SOTTOVUOTO A CIRCOLAZIONE NATURALE SUI TETTI DELLE CASE IN CINA NELLO QISHUYAN VICINO A SHANGHAI m.martari 51

52 FONTI RINNOVABILI DOVE TROVIAMO LE FONTI RINNOVABILI DISPONIBILI IN ITALIA, MA NON ADEGUATAMENTE SFRUTTATE : SOLARE TERMICO E FOTOVOLTAICO SU TUTTO IL TERRITORIO,CON MAGGIORE EFFICIENZA ENERGETICA NELL AREA SUD - INSULARE. IDROELELETTRICA SU FASCIA ALPINA ED APENNINICA,PIANURA PADANA SFRUTTANDO DISLIVELLI DI FIUMI E CANALI. EOLICO NEL CENTRO SUD, LUNGO TUTTA LA DORSALE APPENNINICA, ED IN SICILIA E SARDEGNA. CORRENTI MARINE NELLO STRETTO DI MESSINA. BIOMASSE CON LEGNAME ED INDUSTRIA DEL LEGNO PRESENTE LUNGO LA FASCIA APPENNINICA ED ALPINA,PIANURE PER IL MAIS BIOGAS,COGENERAZIONE,BIODIESEL VICINO AD OGNI CITTA, INDUSTRIA DI TRASFORMAZIONE, ALIMENTARE,ALLEVAMENTI DI ANIMALI,COLTIVAZIONI,.. GEOTERMICO IN TOSCANA (FUNZIONANTE), LAZIO,CAMPANIA (VESUVIO),SICILIA (ETNA),SARDEGNA. ACQUA USO TERMALE, BASSA E MEDIA TEMPERATURA CHE PUO ESSERE DESTINATA PER ACS,TELERISCALDAMENTO,USO AGRICOLO,..( IN VARIE REGIONI ) OLII COMBUSTIBILI VEGETALI (GIRASOLE E COLZA) SU QUASI TUTTO IL TERRITORIO. m.martari 52

53 FONTI RINNOVABILI Biomassa 2000 Geotermico 5400 Solare fotovoltaico 500 Energia rinnovabile prodotta in Italia nel 2005 in GWatt Eolico 1700 Numero delle famiglie italiane che usano l'energia prodotta da fonti rinnovabili Idroelettrico Biomassa Geotermico Solare termico Solare fotovoltaico Eolico Idroelettrico m.martari 53

54 FONTI RINNOVABILI Incremento della produzione di pannelli solari termici in Austria dal 2000 al Anno Installati Importazione Esportazione Produzione interna Metri quadri / anno m.martari 54

55 FONTI RINNOVABILI Ricerche e documenti disponibili che verranno inseriti in futuro : Autocostruzione Pannelli solari termici con assorbitore in TiNOX (in funzione da 3 anni,vedi foto a pag 12) precedenti pannelli a serpentino da 18 anni. Impianto idraulico con due bollitori solari, acqua calda sanitaria e riscaldamento (in funzione da 10 anni) Termoaccumulatore da 450 litri ( in funzione da 10 anni ) Pannelli ad aria ( in funzione da 6 anni) Presentazioni Fonti alternative e rinnovabili Come risparmiare illuminando Pannelli solari termici,autocostruiti con inclusa la sequenza fotografica. Come riscaldare risparmiando Dimensionamento di un impianto solare Motore Stirling (in preparazione, con costruzione di un modello funzionante) Riscaldarsi con poco Pannelli fotovoltaici Eolico, come ottenere energia ( in preparazione) m.martari 55

56 FONTI RINNOVABILI File in aggiornamento m.martari 56