Archivio per agosto, 2012

Traduzione a cura di Denis Gobbi 

Degli ingegneri della Oregon State University hanno compiuto un notevole passo in avanti nelle prestazioni relative alle cellule di combustibile microbiche in grado di produrre elettricità direttamente dalle acque di scarico, aprendo la porta ad un futuro dove gli impianti di trattamento dei rifiuti non solo si autoalimenteranno, ma venderanno anche l’energia in eccesso.

Hong Liu,un’ingegnere della Oregon State University, ha sviluppato nuovi metodi molto più efficienti per il trattamento delle acque reflue e la generazione di energia da quest’ultime.

La nuova tecnologia sviluppata alla OSU può produrre ora da 10 a 50 volte l’elettricità per volume di altre celle simili attualmente in sviluppo, in alcuni casi anche 100 volte tanto.

I ricercatori hanno dichiarato che ciò potrebbe cambiare il modo in cui le acque reflue vengono trattate in tutto il mondo, sostituendo il sistema dei “fanghi attivi” correntemente in uso in tutto il mondo da più di un secolo. Il nuovo approccio potrebbe effettivamente generare molta elettricità ed in contemporanea pulire le acque reflue.

Le scoperte sono state pubblicate su “Energy and Environmental Science” un giornale professionale fondato dalla National Science Foundation.

“Se questa tecnologia funzionerà su scala commerciale nella maniera che pensiamo possa fare, il trattamento delle acque nere potrebbe essere una grande fonte di energia, e non una grande consumatrice come lo è ora.” Ha detto Hong Liu, un professore associato al Dipartimento di Ingegneria Biologica ed Ecologica della OSU. “Questo potrebbe avere un impatto in tutto il mondo, facendo risparmiare molti soldie  provvedendo ad un migliore trattamento di queste acque oltre che a promuovere l’energia sostenibile.” Gli esperti stimano che attualmente ben il 3% di tutta l’energia consumata negli Stati Uniti sia dovuta agli impianti che attualmente trattano questi rifiuti, e la maggior parte dell’energia che usano è prodotta da combustibili fossili e ciò contribuisce al riscaldamento globale.

Ma le caratteristiche biodegradabili delle acque reflue, se sfruttate al loro massimo potenziale, potrebbe teoricamente fornire più e più volte l’energia che attualmente consumano gli impianti oggi, senza provocare ulteriori emissioni.

I ricercatori della OSU hanno riportato diversi anni fà le promesse di questa tecnologia, ma a quel tempo il sistema produceva ancora una quantità d’energia irrisoria. Con i nuovi prototipi — ridotto spazio tra anodo/catodo, microbi evoluti e migliori materiali per i separatori — la tecnologia può ora produrre più di 2KW per metro cubo di liquido impiegato nel reattore. Questo ammontare di densità energetica eccede di gran lunga qualsiasi altro sistema simile visto in precedenza.

Il sistema funziona anche meglio di un altro sistema usato per ricavare energia da queste acque, basato sulla digestione anaerobica di alcuni batteri che producono metano. Questa nuova tecnologia permette infatti non solo di avere più efficienza ma di non rappresentare come questa concorrente un possibile impatto ulteriore sull’ambiente, come la produzione non voluta di solfuro di idrogeno o possibili perdite di metano, un potente gas serra.

Il nuovo sistema è già stato testato su larga scala in laboratorio, ha detto Liu, ed il prossimo step sarà un progetto pilota. La ricerca dei fondi è già stata avviata. un buon candidato ha detto potrebbe essere un’industria alimentare, chepossiedono un flusso chiuso che produce costantemente alcuni tipi dia cque reflue che potrebbero generare ingenti quantità di energia. La ricerca continuerà e potrebbe anche trovare modi più ottimali per usare questi microbi, ridurre i costi materiali e migliorare l’usabilità di questa tecnologia su scala commerciale.

Quando ulteriori passi saranno compiuti per ridurre i costi materiali, i ricercatori stimano che i capitali richiesti per costruire i nuovi impianti sarà comparabile a quella richiesti per gli impianti correntemente in uso, ed anche più bassi considerando i costi ridotti di funzionamento e le possibili entrate in futuro derivanti dall’energia prodotta in eccesso.

Questa tecnologia pulisce i liquami con un approccio radicalmente differente da quello usato in passato.  I batteri ossidano la materia organica e, durante il processo, producono elettroni che corrono da un anodo ad un catodo all’interno della cella a combustibile, generando una corrente elettrica.  Quasi tutti i tipi di rifiuti organici possono essere usati per produrre energia in questo modo, non soloa cque reflue ma anche paglia, erba, rifiuti di origine animale o sottoprodotti di essi prodotti da industrie come quella del vino, della birra e quella lattiero/casearia.

Questa tecnologia inoltre potrebbe avere un valore aggiunto in quei paesi in via di sviluppo dove l’accesso all’energia elettrica è limitato e come risultato il trattamento dei rifiuti in luoghi remoti è molto difficile o impossibile.

L’abilità che i microbi hanno nel produrre elettricità è conosciuto da decadi, ma solo recentemente abbiamo sviluppato la tecnologia necessaria a rendere questa produzione conveniente per la sua applicazione su scala commerciale.

Fonti:  RSCPublishing

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Stasera voglio inaugurare una nuova categoria, una sorta di rubrica che pubblichi i pensieri che più mi sembrano interessanti sia miei che di terzi.

Ad inaugurarla sarà Douglas Mallette: ingegnere aerospaziale, oratore e scrittore.

NDR Tutte le unità di misura sono state convertite da quelle inglesi a quelle metriche decimali.

Quindi, perchè non esaminiamo un pò la cosa. Dopotutto, è una cosa valida su cui discutere. Quale numero di persone potrebbe ospitare confortabilmente una città circolare RBE (Resource Based Economy ndr) ? Quanto spazio avrebbe per se ogni suo abitante? Un buon suggerimento potrebbe essere, quanto ne ha bisogno ognuno di noi? In un contesto suburbano, sei fortunato se riesci ad avere all’incirca 1000 m2. Ora, divertiamoci un pò facendo qualche conto e vediamo cosa riusciamo ad ottenere!
Prendiamo ad esempio una piccolà città di 8km di raggio, avente una superficie di 203 314 067 m2

.Questa superficie è 7,4 volte più piccola di quella della città di Houston (Texas) che ha una popolazione di circa 2,3 milioni di persone spalmate in 2 589 988 110 m2 di terreno, ricordatelo mentre andremo avanti!

Impostiamo il 25% dell’area della città come usata da parchi e trasporti a livello del terreno (strade, ferrovie etc…) = 50 828 516 m2.

La percentuale non è scelta a caso, NYC ad esempio usa il 22% della sua superficie per le strade (basandomi su un rapporto del 2006), e questa è una città MOLTO DENSA e carica di strade, quindi il 25% non è un numero esagerato per una città che non è pensata per essere una giungla di cemento.

Settiamo un 30% per l’uso non residenziale (industria, scuola, ospedali etc…) = 60 994 220 m2.

Settiamo un 45% ora per l’uso residenziale = 91 491 330 m2

Se ogni metro quadro della terra residenziale fosse usata per costruire case, avresti 22,608 case, con una media di 3 persone per casa sono un totale di 67,824 persone. In ogni caso, questa soluzione è impraticabile e non tutti vogliono una casa. Se degli appartamenti di norma in una RBE fossero come i condomini di lusso (e in una RBE lo sarebbero in ogni caso) io mi risparmierei volentieri la fatica ed il costo di mantenimento di una casa singola.

Quindi, abbiamo 91 491 330 m2 disponibili per fini residenziali, facciamo che il 60% di queste terre lo destiniamo a singole case da 4047 m2, il restante 40% a complessi condominiali che di media occupano ognuno 32 375 m2 :

Il 60% di terreno residenziale equivale a 54 891 560 m2 ovvero case per 40 692 persone.

Il 40% di terreno residenziale rimanente equivale a  36 599 769 m2  da destinarsi ai complessi condominiali che ad 32 374 m2per complesso. Otteniamo così ben 1130 complessi condominiali (arrotondati per difetto così come molti altri calcoli fatti). Ogni complesso può ospitare 1000 unità residenziali, ovvero 1 130 000 unità in totale per l’intera città. Ogni unità ospita 3 persone di media (come le case) ospitando quindi 3 390 000 persone.

Ora, potresti stare pensando… 1000 unità per complesso ?!!

Bene, cerchiamo di ragionarci su, il “Venetian Hotel” a Las Vegas, dove sono stato nel 2001 (grazie ad una settimana di viaggio completamente pagata dalla compagnia per cui lavoro) è uno dei più belli e lussuosi Hotel in cui io abbia maia vuto l’opportunità di alloggiare. L’intero complesso occupa 36 421 m2 di superficie ed è alto 40 piani. Contiene oltre 4000 suite, la più piccola di 60 m2 e la più grande di 269 m2. Quindi, se quel posto può ospitare 4000 suite in un terreno di poco più grande, un complesso di appartamenti di lusso di grandezza simile può facilmente ospitare 1000 unità molto spaziose se non di più con l’aggiunta di innumerevoli locali atti a rendere l’appartamento una piccola città in sè stessa.

Quindi, riassumendo abbiamo una popolazione di: 40 692 + 3 390 000 = 3 430 692 persone.

Abbiamo ora una città che è 7.4 volte più piccola di Houston, ma che è capace di ospitare una popolazione in maniera interamente comoda e spaziosa che è 1,5 volte superiore a quella odierna della città messa a paragone.

Cosa succede se però giochiamo veramente con i numeri e lasciamo le norme statistiche a cui sono sottostato fin d’ora? Quando dico norme statistiche, mi riferisco al 25% del terreno per parchi e strade, al 30% per l’uso non residenziale e al 45% dell’uso residenziale. Se diamo un occhio alla maggior parte dei paesi e delle città, questa è una ripartizione media. una ripartizione media di città cresciute con poca o nulla pianificazione, cresciute a caso. Una città in un RBE sarebbe, ovviamente, progettata in maniera più precisa, più efficiente.

Ma per amor di discussione, riepiloghiamo questi dati!

203 314 067 m2 disponibili per essere usati

40% di terra per parchi e trasporto : 81 325 626.7 m2

35% per uso non residenziale: 71 159 923 m2

25% per uso residenziale: 50 828 516 m2.

Divisione 70/30 per la terra ad uso residenziale, 70% per le case e 30% per gli appartamenti.

Case: 35 579 961 m2, abbastanza per 26,376 persone.

Condomini: 15 248 555 m2 disponibili, 471 complessi da 32 374 m2. l‘uno. 1000 unità abitative a complesso, ci danno 471 000 unità abitative con una media di 3 persone per unità ci danno 1,413,000 persone.

Popolazione totale: 1 439 376

Riassumendo in un area 7,4 volte più piccola di quella di Houston abbiamo il 62,5% della sua popolazione, per di più alloggiata comodamente e spaziosamente. E’ ridicolmente più efficiente e confortevole del sistema corrente.

Non importa da che punto di vista la si osservi, il design della città circolare potrebbe non solo sostenere l’attuale popolazione, ma farne accomodare molte di più, perchè la città stessa è progettata fin dal principio per accomodare il massimo numero di persone con i più alti livelli di comfort, accessibilità e mobilità.

Fonti: Zeitnews.org

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Emma LaVelle era una bambina che desiderava molto giocare con gli altri bambini, ma una malattia congenita gli negava l’uso degli arti superiori. Ora, grazie all’aiuto della stampa 3d, Emma può sollevare giocattoli e disegnare con i suoi amici. L’azienda Stratasys, pioniera nell’uso della stampa 3d secondo il metodo FDM (Fused Deposition Modeling), ha lavorato assieme al dottore di Emma all’Alfred I. duPont Hospital for Children per creare un esoscheletro robotico di plastica personale in grado di far superare ad Emma il suo problema.

Ad Emma è stata diagnosticata l’Artrogriposi, una condizione che limita l’uso delle braccia a causa di muscoli sottosviluppati. Ma questo non ha fermato Emma, che ama chiamare il suo esoscheletro come le sue “braccia magiche”.

Usando la tecnologia di stampa 3d, questo supporto potrà essere aggiornato man mano che Emma crescerà in modo facile ed economico, allo stesso modo si potranno sostituire velocemente le parti che possono andare danneggiate. Emma sta al momento usando il suo secondo esoscheletro, e la sua prima frase completa quando gli venne rimossa temporaneamente per delle modifiche fù “la rivoglio”, un momento che sottolinea quanto la vita di Emma sia cambiata grazie alla tecnologia. Stratasys ha inizialmente cominciato a sviluppare questa tecnica di stampa 3d nel 1988 ed è rimasta all’avanguardia nella stampa 3d fin da quel tempo.

Lo sviluppo della stampa 3d ha aiutato a risolvere numerosi problemi stampando una moltitudine di oggetti, accorciando il tempo di produzione, eliminando difetti e permettendo lo sviluppo di cose che non si sarebbero potute mai immaginare prima d’ora. Per questo, Stratasys stà aggiornando la sua pagina Facebook durante Agosto per dimostrare a tutti cosa la tecnologia di stampa 3d può fare per il mondo.

 

Fonti: Stratasys, Inhabitat, Venture

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