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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Questo è l’inizio della fine
di Tom Randall

La gara per l’energia rinnovabile ha raggiunto un punto di svolta. Il mondo ora stà aggiungendo più capacità da fonti rinnovabili ogni anno rispetto a carbone, gas naturale e petrolio combinati assieme. E non c’è un possibile ritorno al passato.

Il sorpasso è avvenuto nel 2013, quando il mondo ha aggiunto 143 gigawatt di energia elettrica rinnovabile rispetto ai 141 gigawatt di nuovi impianti brucianti combustibili fossili, secondo un’analisi presentata Martedì al Summit per la Nuova Finanza Energetica di Bloomberg in New York. l divario continuerà ad accentuarsi, e per il 2030 la capacità aggiunta di energia rinovabile sarà superiore di ben quattro volte a quella da fossile.

“Il sistema elettrico si stà spostando sul pulito” afferma durante il suo discorso Michael Liebreich, fondatore di BNEF.

Nonostante il cambiamento nei prezzi di petrolio e gas ci sarà una crescita dell’energia rinnovabile in un’ordine di magnitudine maggiore rispetto a quello di carbone e gas.

 

 

L’Inizio della Fine

Il prezzo dell’energia eolica e solare continua a precipitare, ed è ora in pari se non più economica dell’energia presente in rete in molte parti del mondo. Il solare, la più giovane fonte di energia oggi nell’insieme, contribuisce per meno dell’1% all’attuale mercato dell’energia  attuale ma seguendo il trend di crescita potrebbe diventare il maggiore del mondo entro il 2050, secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia.

La domanda quindi ora non consiste nel chiedersi SE il mondo transizionerà a fonti di energia pulita, ma quanto tempo ci metterà. Nel grafico in basso, BNEF fà previsioni sui miliardi di dollari che necessitano di essere investiti ogni anno per evitare le più dure conseguenze del cambiamento climatico in atto, aventi come riferimento principale l’aumento maggiore di 2° C per quanto riguarda la temperatura media mondiale.

Le linee blu rappresentano gli investimenti richiesti, in miliardi; le linee rosse mostrano invece quanto viene attualmente speso. Dall’inizio della crisi finanziaria, gli investimenti sono scesi ben al di sotto dell’obiettivo, secondo BNEF.
 
 

Gli Investimenti Necessari a Limitare il Cambiamento Climatico

Una versione precedente di questo articolo è stata presentata allo scenario per il solare nel 2050 di IEA come previsione quando era di fatto uno dei vari scenari possibili. L’IEA non produce nessuna previsione per aspettative specifiche oltre i 5 anni, secondo il suo rappresentante Greg Frost.

Fonte: bloomberg.com

 

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Negli impianti eolici in Nord America e Europa, eleganti turbine equipaggiate con tecnologia all’avanguardia convertono l’energia del vento in elettricità. Ma, all’interno di queste pale ingegnerizzate modernamente, c’è un cuore di materiale decisamente poco raffinato tecnologicamente parlando: legno di balsa. Come altri prodotti che utilizzano sandwitch di pannelli per raggiungere una combinazione di leggerezza e forza strutturale, le pale delle turbine contengono strisce di legno di balsa dall’Ecuador (che provvede alla soddisfazione del 95% della domanda mondiale di questo materiale) sapientemente allineate. Per secoli, l’albero della Balsa è stato ritenuto pregiato per la sua velocità di crescita (in 5 anni un albero è già pronto per essere abbattuto e lavorato N.d.T.), la sua leggerezza e la sua resistenza rapportata alla densità del legno. Per contro il legno di balsa risulta costoso e le naturali variazioni nella qualità del legno possono essere d’ostacolo nel raggiungere crescenti richieste di precisione in quanto a performance richieste nel campo dell’eolico ed altre sofisticate applicazioni.

A mano a mano che i produttori di turbine aumentano le dimensioni delle pale eoliche – la più grande al mondo ora misura 75 metri, come l’apertura alare di un aereo di linea Airbus A380 – esse devono anche essere ingegnerizzate per mantenersi libere dal bisogno di manutenzione per decine di anni. Per riuscire a soddisfare queste crescenti richieste di precisione, minor peso e consistenza qualitativa, i costruttori stanno ora ricercando nuovi materiali adatti allo scopo da impiegare.

Usando un cocktail di fibre rinforzate con resine epossidiche termoindurenti, combinate con tecniche di estrusione 3d gli scienziati dell'”Harvard School of Engineering and Applied Sciences” (SEAS) e del “Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering” hanno sviluppato un materiale cellulare composito con particolarità senza precedenti riguardo a leggerezza e rigidità. A causa delle sue proprietà meccaniche e del processo di produzione, questo nuovo materiale imita e migliora la balsa e, a detta dei ricercatori, supera anche il miglior polimero e i migliori composti polimerici stampati in 3d attualmente disponibili.

polimerobalsa

Un documento illustrante i risultati del team di ricerca è stato pubblicato online su “Advanced Materials”.

Fino ad oggi, la stampa 3d era stata utilizzata nel campo della termoplastica e delle UV – resine reticolabili – materiali che non sono considerati generalmente utili ingegneristicamente parlando per applicazioni strutturali. “Addentrandoci in una classe di materiali completamente nuova quali gli epossidici, apriamo nuovi vie che porteranno la stampa 3d ad essere efficacemente impiegata nella fabbricazione di strutture ultraleggere” ha affermato Jennifer A. Lewis, professore di Ingegneria Biologicamente Ispirata ad Harvard SEAS. “Essenzialmente, stiamo ampliando i materiali e i possibili campi di applicazione della stampa 3d.”

Il legno di balsa ha una struttura cellulare che minimizza il peso perchè la maggior parte dello spazio che occupa risulta vuoto, solamente le pareti cellulari sostengono il peso strutturale. Ha quindi un alta rigidità e forza specifica.” Spiega Luis, che oltre al suo ruolo ad Harvard è anche un membro facoltoso dell’Istituto Wyss. “Abbiamo preso in prestito quel design dalla natura e ne abbiamo creato un’altro composto ingegneristicamente.”

Lewis e Brett G. Compton, hanno sviluppato inchiostri di resina epossidica contenenti aumentatori di viscosità come piastrine di nanoargilla e un composto chiamato dimetil fosfato e riempitivi quali piccoli “baffi” di carbonato di silicio e fibre di carbonio. Il risultato è un inchiostro altamente fibroso che ha nella sua caratteristica chiave il poter essere facilmente controllato nell’orientamento delle fibre durante l’estrusione.

estrusioneresina

La direzione presa nel depositare il composto ne determina la forza (pensate alla facilità con cui si spezza un pezzo di legno in parallelo lungo le fibre piuttosto che perpendicolarmente contro il grano).

Luis e Compton hanno dimostrato che grazie alla loro tecnica si può ottenere un composto rigido come il legno, dalle 10 alle 20 volte più rigido dei normali polimeri utilizzati dalle stampanti 3d commerciali, e il doppio più forti dei migliori composti attualmente esistenti in questo campo. L’abilità nel controllare l’allineamento dei riempitivi permette a chi li produce di modificarne digitalmente la composizione controllandone la rigidità e tenacità a seconda del design di riferimento.

“Questo rende possibile, per la prima volta, la stampa 3d di strutture a nido d’ape formate da celle rinforzate con fibre” afferma Lorna Gibson, professoressa di scienze dei materiali e ingegneria meccanica al Massachusetts Institute of Technology, nonchè una dei più grandi esperti in composti a celle, seppur non fosse coinvolta in questa ricerca. “Particolarmente significante è il modo in cui le fibre possono venire allineate mediante il controllo della loro proporzione – intesa come lunghezza relativa al diametro – e il diametro dell’ugello utilizzato. Questo segna un importante passo avanti nel design ingegneristico di materiali che simulano il legno, ovunque conosciuto per le sue lodabili qualità meccaniche in rapporto al suo peso.”

“Ottenendo man mano maggior controllo nell’allineamento delle fibre ed imparando ad integrare meglio il loro orientamento in design efficienti possiamo ancora ottimizzare l’efficienza di questo materiale” ha aggiunto Compton, facente parte ora dello staff di ricerca al Laboratorio Nazionale di Oak Ridge.  “Eventualmente, potremmo essere prossimamente capaci di cambiare il grado di allineamento e la composizione delle fibre riempitive in tempo reale durante la stampa.

fibre riempitive

Questo lavoro potrebbe trovare applicazione in molti campi inclusa l’industria automobilistica, dove i materiali leggeri sono una chiave nel raggiungimento di alti standard d’efficienza quanto a carburante consumato. Secondo una stima, tagliando anche solo 110 libbre di peso da ogni autoveicolo nel miliardo di autoveicoli presenti nelle strade del mondo produrrebbe un risparmio di 40 miliardi di dollari ogni anno.

La stampa 3d può trasformare radicalmente la produzione anche in altre vie. Lewis afferma che il prossimo passo consisterà nel testare resine termoindurenti per la creazione di diversi tipi di architettura includendo anche la tecnica di allineamento delle fibre precedentemente spiegata. Questo potrebbe portare in avanzamenti non solo nei materiali strutturali, ma anche nel campo dei composti conduttivi.

Fonte: Seas.harvard.edu

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

La regione più ventosa della Germania, Schleswig-Holstein, raggiungerà probabilmente l’autosufficienza energetica da rinnovabili quest’anno. La sua produzione elettrica sarà in grado di soddisfare il 100% del suo consumo.  Schleswig-Holstein ha in progetto di raggiungere fino al 300% di energia generata con rinnovabili. Quest’area per la maggior parte rurale è connessa in una rete che gli permette di vendere gli eccessi di energia ed eventualmente acquistarne da fonti convenzionali quando il vento non è sufficiente a soddisfare il consumo in toto. La piccola regione ha circa 7’000 impiegati nel settore eolico e il costruttore di turbine Vestas ha qui i suoi stabilimenti. Un report di un’associazione eolica tedesca stima per il 2030 una produzione elettrica proveniente da questa fonte pari a 25’000MW su area marina e 4’000/6’000MW su terraferma. L’energia eolica fà così parte della cultura di questa regione che non stupisce la presenza di un programma di Master in Ingegneria del Vento. (La regione in questione confina con la Danimarca a nord ed è situata tra il Mare del Nord ed il Mar Baltico.)

 

Schleswig-Holstein via Shutterstock

 

 

Già 8 anni fà, il 30% dell’energia della regione veniva prodotta tramite energia energia eolica,  i progressi sono stati enormi.

Arrivare al 100% di energia rinnovabile è un traguardo enorme, ma non sarebbe il primo in Germania. Il villaggio di Feldheim produce il 300% dell’energia che consuma da rinnovabili, principalmente  eolico e biogas. (Migliaia di visitatori vi si recano ogni anno per ammirarne le verdi tecnologie.)

Vi sono più di 190 siti di energia pulita in Germania, così tanti che la Guida alle Destinazioni Verdi per turisti è andata in sold-out alla prima edizione. Sarà curioso vedere quanti turisti anche Schleswig-Holstein riuscirà prossimamente ad attirare.

 

Fonte: cleantechnica.com

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Sheerwind, una compagnia produttrice di turbine eoliche del Minnesota, ha annunciato i risultati dei test effettuati sulla nuova tecnologia di generazione elettrica Invelox. (altro…)

Traduzione a cura di Denis Gobbi

Punto di vista di Leo Gesvantner: ricercatore.

I miei interessi attuali ruotano principalmente attorno all’attivismo sociale. I miei articoli e conferenze sono stati temporaneamente messi in disparte, a causa del mio lavoro che coinvolge il Progetto Shedfarm, un progetto comunitario di agricoltura che ho sviluppato negli ultimi mesi. Come attivista, la mia attenzione tende a coinvolgere la scienza, la tecnologia, le arti e le capacità dell’umanità ed usarle per il bene di tutti. I miei articoli, conferenze e progetti personali riflettono fortemente tutto ciò.

Il picco del petrolio è la maggiore (e giustificatamente) preoccupazione a cui mi è capitato di pensare più e più volte negli ultimi tempi. Per quelli non familiari a questo tema, il picco del petrolio è quel punto dove la produzione di petrolio raggiunge un “picco” e comincia poi costantemente a declinare, portando alla fine ad uno scenario dove l’energia richiesta per estrarne di nuovo è maggiore di quella effettivamente contenuta nella quantità che ne viene estratta — giunti a questo punto, semplicemente il continuare a produrre petrolio accellera l’esaurimento delle riserve d’energia ancora più velocemente.  Fortunatamente, solamente grazie alle capacità scientifiche ed ingegneristiche degli esseri umani, questo scenario non si manifesterà mai.

Peak Oil

Peak Oil

Gli Stati Uniti sono, di gran lunga, i più grandi consumatori di petrolio —  consumiamo tanto petrolio quanto tutte e 5 le nazioni insieme che ci seguono nella classifica ed il 40% in più dell’intera Unione Europea. La maggior parte del petrolio (come tutti gli altri combustibili fossili) vengono impiegati nei trasporti, nella produzione di energia, nell’industria petrolchimica — altri maggiori consumatori di petrolio sono l’industria manifatturiera, quella metalmeccanica pesante e gli impianti di  riscaldamento per edifici residenziali e commerciali, comunque questi ultimi sono facilmente rimpiazzati da sistemi che funzionano direttamente ad elettricità (1) (2) (3). Così è mia opinione dire che il maggiore impiego di combustibili fossili sia dato dai trasporti (e attualmente ci sono troppe auto, camion, moto, treni, aerei, navi, ecc da sostituire facilmente o rapidamente con veicoli elettrici, così com’è anche per quanto riguarda gli usi produttivi e di riscaldamento) che dal riscaldamento dell’acqua per produrre vapore e la lavorazione di vari idrocarburi diversi per produrre vari materiali plastici, gomma sintetica, coloranti, vernici etc…

Generare elettricità è ormai obsoleto e non necessario da anni. La maggiore e abbondante sorgente di energia pultita e rinnovabile è quella solare, geotermica e eolica, con rispettivamente ~ 35.000 , ~ 1400 e ~ 15 volte la quantità di energia elettrica consumata a livello mondiale nel 2008. Un sistema globale, decentralizzato, di reti intelligenti di energia – incluse anche fonti come l’idroelettrico e la fusione, quando diventerà disponibile – e contemporaneamente lo sviluppo di migliori ed efficienti sistemi elettrici a basso consumo energetico si tradurranno in una società che produce molta più energia elettrica di quella che potrebbe effettivamente utilizzare, il cui problema principale sarà solamente capire come immagazzinarne gli eccessi.

Skytran

I trasporti sono un problema facilmente risolvibile, anche se richiedono una massiccia ristrutturazione delle infrastrutture di trasporto urbane ed extraurbane ed una significativa riduzione della domanda per quanto riguarda il trasporto privato. Fortunatamente, i sistemi più promettenti come l’ET3 e lo Skytran (4)(5)(6), sono entrambi totalmente automatizzati, a propulsione elettrica, super efficienti, veloci e meno dispendiosi da installare e da mantenere rispetto agli attuali sistemi di trasporto di massa, incluse le autostrade, e portano con se il potenziale necessario a permettere ad ogni individuo di viaggiare in qualsiasi posto della terra che ha accesso a questi sistemi con costi inesistenti o comunque molto contenuti per ogni passeggero, riducendo drasticamente il bisogno — e quindi la domanda — di sistemi di trasporto privati inefficienti e inquinanti.

L’ultimo aspetto di cui occuparci è l’industria petrolchimica —  e fortunatamente abbiamo risolto anche questo problema. Gli idrocarburi —  molecole basate totalmente o prevalentemente da atomi di idrogeno e di carbonio – sono fondamentali per la produzione dei materiali più diffusi attualmente utilizzati come plastica, gomma, vernici, adesivi, asfalto, ecc…. Finchè non scopriremo o svilupperemo nuovi materiali in sostituzione di quelli attualmente in uso, sarà di cruciale importanza per la produzione di questi materiali (7)(8)(9)(10)(11). Gli idrocarburi sono tradizionalmente prodotti da processi di raffinazione in appositi impianti ad alta intensità energetica. Tuttavia, un nuovo metodo sviluppato dall’ “Huber Biofuel Research Group” nel dicembre del 2010 potrebbe permettere la produzione di ogni prodotto sintetico da idrocarburi attualmente utilizzato nell’industria petrolchimica “senza modifiche da apportare alle infrastrutture esistenti” (12)(13). (NDR E’ solo uno dei possibili sistemi, un altro potrebbe essere rappresentato dallo sviluppo dell’industria della canapa, ad esempio.)

Sebbene la maggior parte degli interessati alla questione della prospettiva del picco del petrolio sostengano che il picco globale è già stato superato o si sta rapidamente avvicinando —(14) (15) (16) (17), le tecnologie esistenti attualmente, se utilizzate correttamente e al loro pieno potenziale , potrebbero eliminare completamente qualsiasi minaccia globale all’umanità causata dal picco del petrolio.

Fonti: Zeitnews.org

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