lunedì 9 giugno 2008

La torre energetica di Dario Fo: considerazioni sulla Zaslavsky Energy tower


''Risolti i problemi energetici planetari con un'energia a basso costo.

(ma questa non è una buona notizia) Dopo la sequenza di atti di terrorismo, culminanti in questi ultimi mesi con la strage di Bali e il maxi sequestro di Mosca, ci sembra di vivere in uno stato di follia interplanetaria. Siamo in un momento nel quale l'umanità dovrebbe riscoprire le idee che danno speranze e voglia di collaborare in modo solidale, perché se non iniziamo ad allentare le tensioni la situazione continuerà, nel breve periodo almeno, a peggiorare. E siamo rimasti molto stupiti dalla constatazione che le buone notizie interessano poco proprio quando sarebbero più utili.

Tutti sanno che dietro gli odi che dilaniano il mondo ci sono colossali interessi legati al petrolio. Cosa succederebbe se domani mattina si annunciasse che il petrolio non serve più a niente perché abbiamo una nuova fonte di energia a prezzo bassissimo e in quantità sterminata?

Beh, ce ne sarebbe per smetterla con stragi, massacri e vendette tragiche. Se il petrolio diventasse all'istante un prodotto largamente e vantaggiosamente sostituibile che ragione ci sarebbe di continuare ad azzannarsi per possederne il mercato? Bene, siamo spiacenti di rendervi noto che se una simile rivoluzionaria invenzione fosse annunciata non succederebbe proprio niente di nuovo e tutti continuerebbero con l'instancabile pratica del massacro.

Si, perché quest'invenzione mirabolante c'è veramente. E non lo riportano oscure agenzie di stampa nascoste nei meandri insondabili della rete delle reti. Ne dà notizia Il Corriere della Sera, con tutta l'aurea della sua rispettabilità. Certo non va a strombazzarlo in prima pagina. La notizia è stampata a pagina 148 del suo inserto "Sette" (numero 49). E si tratta pur comunque di un bell'articolo di 3 pagine, con tanto di illustrazioni e foto. Vogliamo credere perciò che non sia una leggenda metropolitana.

I fatti, in sintesi sono semplici e di facile comprensione. Addirittura nel 1975, Philip Carlson, statunitense, inventa un sistema per creare energia elettrica sfruttando il movimento dell'aria che raffreddandosi va verso il basso. Si tratta di un principio in effetti noto da più di 6 mila anni. Lo usavano già nel deserto per refrigerare le abitazioni poste nelle oasi. I sahariani primitivi sapevano che creando una corrente d'aria in un camino si ottiene che l'aria che va verso il basso si espande ed espandendosi si raffredda. In questo caso si sfrutta un altro aspetto della fisica delle pressioni dell'aria e della sua temperatura. Vaporizzando acqua in cima a un grande camino si può raffreddare l'aria e farla precipitare verso il basso creando, nel camino, una forte corrente, in grado di azionare una turbina e produrre così elettricità.

Nel 1982 il professor Zaslavsky, israeliano, è incuriosito dalla potenza che può avere una depressione mentre studia le differenze di densità atmosferica sul Mar Morto. Inizia una ricerca e scopre l'esistenza del brevetto di Philip Carlson, e inizia a lavorarci insieme a un'equipe. Riescono a ottimizzare il progetto, a trovare i fondi e ora stanno costruendo 2 torri energetiche, una sul Mar Morto e una in India.

Si tratta in effetti di un progetto notevole. Una torre alta da un minimo di 400 metri a un massimo di 1200. Praticamente un enorme tubo che può funzionare solo in paesi dove le temperature atmosferiche siano elevate e in prossimità del mare. Alla base del tubo c'è un bacino pieno d'acqua che viene dissalata e pompata in cima alla torre. Quindi viene vaporizzata verso il centro del cilindro cavo e così raffredda l'aria che di giorno è bollente. L'aria precipita e acquista velocità e potenza perché più scende rapida e più si espande e si raffredda. Insomma, senza entrare troppo nei dettagli, questi impianti risultano veramente rivoluzionari.

Anche dal punto di vista del rapporto tra costi e ricavi. Calcolando l'investimento per costruire una torre (costo sicuramente notevole) un kilowatt di energia costerebbe dai 2,47 ai 3,88 centesimi di dollaro, meno anche dell'energia atomica (3,31-5,05 centesimi di dollaro) e dell'energia ricavata dal gas (3,98-4,47 centesimi di dollaro). Esaltante anche la resa: 230 miliardi di kilowatt all'anno e una sterminata quantità di acqua dissalata da usare per l'agricoltura come sostanza di scarto.

Per capire la misura della produzione in termini energetici basti pensare che gli esseri umani oggi consumano complessivamente circa 8 mila miliardi di kilowatt. Cioè basterebbero circa 34 torri per soddisfare il fabbisogno di energia elettrica del pianeta. Se poi tutti i 6 miliardi di abitanti della terra consumassero quanto un italiano medio il consumo globale del pianeta salirebbe a 32 mila miliardi di kilowatt: basterebbero circa 136 torri per soddisfare il bisogno energetico dell'umanità del futuro.

Ah, ci dimenticavamo di farvi notare che la produzione di energia non implica nessun tipo di inquinamento. Si tratta di una tecnologia assolutamente pulita...

Beh, non è una bella notizia?

È come quando hanno inventato il telefono ed è finito il commercio dei piccioni viaggiatori. Evidentemente nessuno ha percepito il segnale rivoluzionario presente in questa notizia. E certo qualcuno ha fatto finta di non recepirla. E probabilmente hanno ragione. Tutti sanno che alla fine le lobby del petrolio non accetteranno di essere cancellate nel giro di un paio di anni e punteranno i piedi e sono disposte anche a indire delle guerre pur di salvare i loro profitti.

Ma, sapete com'è: non è detto. Non avevano previsto l'esplosione dei personal computer e di internet, magari si sbagliano anche su questo. Magari riusciamo a far scoppiare la moda... Non c'è nessuno che ha un giardino di 1000 metri per 1000, in riva al mare, in un paese tropicale? Certo una torre di 1200 metri per 400 di diametro non è un gadget alla portata di tutti. Magari però si può fare un gruppo d'acquisto... Un'enorme cooperativa... Hai visto mai?

di: Dario Fo e Franca Rame & Jacopo Fo''

Adesso cerco un pò di trovare fonti per verificare se la cosa è fattibile o no...

1 fonte trovata e cerco di tradurla:http://home.earthlink.net/~douglaspage/id10.html

Allora l'idea di utilizzare torri a convezione per produrre potenza risale alla metà degli anni Settanta da parte di Phillip Carlson. Carlson propose alla Locked Corporation di costruire torri nel deserto guidando il processo di convezione con acqua di mare per raffreddare l'aria.

Il concetto di Carlson's ha di recente guadagnato l'attenzione al Technion, Istituto d'Israele di tecnologia dove il professore Dan Zaslavsky ha dimostrato la fattibilità economica delle torri. Infatti ne vorrebbe costruire una alta più di un miglio e mezzo nel deserto israeliano attingendo acqua dal vicino Mar Rosso.

La torre di Zaslavsky sarebbe un cilindro ermetico con lamiera in grado di coprire un volume di 1000 metri di altezza per 500 m di larghezza e sarebbe in grado di generare 500 Megawatt di potenza ad un costo di oltre un miliardo di euro.

La costruzione di un impianto pilota dovrebbeiniziare quest'anno.

Quindi io non mi trovo con la resa dichiarata dalla famiglia Fo.(di cui ho comunque una grandissima stima)

Ho trovato che esistono anche delle torri più piccole chiamate torri di Mel Prueitt sviluppate nel Los Alamos National Laboratory.

Sto comunque cercando più notizie e fonti.

Aggiornamento giovedì 12 giugno 2008

Allora secondo calcoli da me effettuati rispetto alle informazioni riportate qui:

http://www.ecmwf.int/about/special_projects/czisch_enrgy-towers-global-potential/report_2006_extended.pdf
la resa non è buona 250 Energy Tower per produrre energia per 200 milioni di persone.

Ho chiesto anche a Beppe Caravita che mi ha risposto:

Ho approfondito con un docente di ingegneria. Lui sostiene che, per il principio di conservazione dell'energia (che non si crea dal nulla) la corrente d'aria generata nel camino una volta sfruttata in turbina viene semplicemente annullata. Le torri dovrebbero quindi essere mostruosamente grandi e le turbine piccolissime. Ovvero Eroei complessivo ridicolo.

L'EROEI (o EROI), acronimo inglese che sta per Energy Returned On Energy Invested (o Energy Return On Investment) ovvero energia ricavata su energia consumata, è un coefficiente che riferito a una data fonte di energia ne indica la sua convenienza in termini di resa energetica. Infatti qualsiasi fonte di energia non arriva gratis (in termini di costo energetico invece che monetario), ma è costata una certa quantità di energia investita da considerarsi come congelata nella fonte di energia stessa, quantità che l'EROEI cerca di valutare.

Matematicamente è il rapporto tra l’energia ricavata e tutta l’energia spesa per arrivare al suo ottenimento. Una fonte di energia è conveniente se presenta un valore di EROEI maggiore di 1. Fonti energetiche che presentano un EROEI minore di 1 non possono essere considerate fonti primarie di energia poiché per il loro sfruttamento si spende più energia di quanta se ne ricavi. L'EROEI si rivela un parametro fondamentale per valutare, comparare e operare scelte strategiche di approvvigionamento fra le diverse fonti energetiche.

L'EROEI è dato dalla relazione:

EROEI = Energia ricavata / Energia spesa

dove per Energia ricavata si intende ogni forma effettivamente usabile di energia, escludendo ad esempio calore di scarto; mentre nel computo dell'Energia spesa si conteggia solo l'energia a carico umano, escludendo energie naturali all'origine, come ad esempio l'energia solare intervenente nella fotosintesi nel caso dei biocarburanti. Si noti anche che l’EROEI si ottiene dal rapporto di quantità di energia messe in gioco anche in tempi diversi, e la sua rilevanza dipende anche dal tasso di sconto assunto per l’energia investita.

In alcuni casi l’energia restituita, anche se minore di quella impiegata, può offrire particolari utilità. Ad esempio per usi in luoghi dove possa essere difficile convogliare altre forme di energia, come nel caso di isole.

L'EROEI di una Energy Tower dovrebbe essere circa 1 (sempre da calcoli fatti da me con i dati che IO ho a disposizione)

Comunque il progetto è da studiare meglio: sto portando avanti la questione su vari forum.

http://www.energeticambiente.it/index.php
http://www.physicsforums.com/archive/index.php/t-204301.html

Vi farò sapere su nuove evoluzioni della vicenda.

9 commenti:

  1. La torre israeliana per l'energia*

    Don Zaslavsky, dell' Israel Institute of Tecnology di Haifa, ha progettato una Energy Tower alta 1200 metri e larga 450, che funziona con l'acqua di mare. L'acqua, pompata verso la sommità della torre, viene nebulizzata, raffreddando in questo modo l'aria che precipita verso il basso; l'aria in caduta viene fatta arrivare in alcune turbine la cui rotazione produce energia elettrica. Il sistema si alimenta da sè con un terzo dell'energia prodotta: quasi il 70 per cento della restante energia è disponibile per la rete. Le acque utilizzate per raffreddare l'aria dovrebbero confluire in un centro di produzione ittica; con un ulteriore processo di desalinizzazione, verranno incanalate per essere utilizzate nell'agricoltura. La resa delle torri che si potrebbero costruire nel mondo (circa un migliaio) garantirebbero una produzione annuale di energia di 230 mila miliardi di kilowatt (l'attuale consumo dell'intera popolazione mondiale è di 8 mila miliardi di kilowatt). Il costo di produzione di un kilowatt con il nuovo impianto andrà dai 2,47 centesimi di dollaro ai 3,88.

    (*) Articolo tratto da Settepiù, inserto de l'Adige, quotidiano trentino.

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  2. il progetto di Dan Zaslavsky relativo alla "Torre del vento" nel deserto del Negev (Israele) sfrutta la differenza di densità fra aria raffreddata mediante evaporazione di acqua ed aria dell'ambiente esterno molto calda e secca, rendendo la struttura adatta solo ai climi desertici.

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  3. http://www.technion.ac.il/technion/agr/members/zaslavsky.html

    notizie su Dan Zaslavsky, Professor
    B.Sc. 1954; M.Sc. 1957 (Technion); Ph.D. 1960 (Iowa State University, USA).

    Prof. Zaslavsky has been a full professor in the Faculty of Agricultural Engineering since 1971 and was Dean in the years 1993 and 1994. Between the years 1983-1985, he served as the Chief Scientist of the Ministry of Energy and Infrastructure. He was the Water Commissioner for the State of Israel between the years 1991 and 1993. His research has dealt with a variety of issues concerning water and energy, including solar ponds, surface and subsurface hydrology, renewable energy using solar hot water units and wind turbines, water management policy, desalinization, etc. Prof. Zaslavsky has worked with other researchers and has patented several inventions. A method and apparatus for disposal of salt and brine wastes, a solar collector for air heating and a device for controlled release of fertilizers, are a some of his inventions.
    For the past 15 years, he has focused on a project named "Energy Towers" which in all probability will create a revolution in energy production. The "Energy Towers" project is based on a novel technology which produces renewable electric power from hot and dry desert air. It entails the construction of a "wind-generating machine" - a hollow tower with openings at the top and bottom, without the need for a solar collector. Atomized water is sprayed at the top of the tower and, as in a natural wind shear, it cools the air immediately below, raises its density and causes it to drop quickly. On its decent to the tower base opening, the air rushes through a surrounding circle of turbines which drive electric generators. The "Energy Towers" technology provides an enormous source of renewable and absolutely clean electricity at a cost less than that of fuel-generated electricity. It is an ideal solution for the main environmental threat to the globe today - air pollution caused by SO2, NOx, and by the greenhouse effect of carbon dioxide gas.
    In association with the "Energy Towers", a technology for sea water desalination was developed requiring less than half the investment associated with the best alternative method and about 2/3 of the energy outlay.

    Selected publications (Since 1990)
    Several dozens research reports.
    Israeli water systems policy papers.
    Several invited lectures.
    Graduation of 4 Ph.D. students and 5 M.Sc. students.

    E-mail: agdanz@tx.technion.ac.il
    Tel: 972-(0)4-8232319 or 8292746 (office); 972-(0)4-8321076 (home)
    Fax: 972-(0)4-8292746

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  4. http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_tower_(downdraft)

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  5. Ho trovato la prima cosa seria vediamo un pò...
    http://www.iset.uni-kassel.de/abt/w3-w/projekte/new_et-brochure_zaslavsky.pdf

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  6. 1 billion equivale a 1 miliardo

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  7. dal pdf:
    The theoretical potential found in a recent global estimate for Towers with
    an average output of 200-600 MW was found to be (conservatively) 230,000 billion kWh per year. The present
    global consumption is mere 8,000 billion kWh. If 6 billion people consume electricity at the level of Western
    Europe, the total consumption will be in the order of 32,000 billion kWh. With modern long transmission lines,
    electricity can be provided to the majority of the global population.

    Cioè una torre di potenza da 200-600 MW produce in un anno 230000 miliardi di kilowattora!!!
    NON MI TROVO PROPRIO...
    continuo a cercare altre informazioni...

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  8. Il wattora deriva dalla moltiplicazione dell'unità di misura SI della potenza (watt) con l'unità di misura non-SI del tempo (ora).

    Nonostante quanto possa sembrare, il wattora misura una quantità di energia (non in "movimento"), mentre il watt misura una potenza, che equivale ad una certa unità di energia per un certo intervallo di tempo. Questo accade perché un watt è un joule al secondo (o, in materia di elettricità, 1 volt x 1 ampere). Si può quindi dire che una lampadina consuma 100 W e che una centrale produce un gigawatt, quindi in due ore la lampadina consuma 200 Wh e in un anno la centrale produce 8760 GW h. L'elettricità che consumiamo infatti viene pagata in euro/wattora, ma l'impianto può sopportare un flusso di 3 kW. Il gigawattora/anno è una misura spesso usata per le centrali elettriche, perché fornisce una media che tiene conto dei periodi in cui la centrale non è in funzione. Spesso nei giornali e nei telegiornali si trovano errori nell'uso di queste due misure.

    Se facciamo un paragone con l'idraulica, il wattora è un secchio d'acqua su un armadio. Il watt è dell'acqua che scende. La velocità con cui svuotiamo il secchio è il consumo, sempre in watt. La quantità di acqua è misurata in amperora, e l'altezza da cui cade in volt, la portata in ampere.

    Riassumendo:

    * ampere = litri al secondo
    * amperora = litri
    * volt = altezza da cui cade, o può cadere l'acqua
    * watt = volt x ampere, quindi la quantità di acqua che sta cadendo in litri/ora e l'altezza da cui cade
    * wattora = volt x ampereora, quindi la quantità di acqua in un secchio, e l'altezza a cui si trova.

    QUINDI QUESTI DELLA TORRE COME LI HANNO FATTI STI CONTI?

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  9. CELLA DI HADLEY

    Tutti gli appassionati di meteorologia hanno sicuramente sentito nominare il signor Hadley e ciò che ha fatto per la conoscenza dei processi che avvengono nell’atmosfera. Questo illustre scienziato inglese del 18° secolo, ricercando quale possa essere l’origine dei venti alisei (quei venti costanti che soffiano entro la fascia intertropicale convergendo dai due emisferi in prossimità dell’equatore), ha ideato un modello che riesce a spiegare questi movimenti, allora misteriosi, delle masse d’aria. Questo suo modello si basa sul semplice concetto di trasporto di calore da una superficie calda ad una più fredda attraverso un fluido: nel caso in questione il fluido è costituito dall’atmosfera, la fonte di calore è il sole, la superficie calda è la fascia equatoriale mentre quelle fredde sono le calotte polari. Per tentare di bilanciare il divario termico tra le diverse latitudini l’aria equatoriale, sottraendo calore al suolo surriscaldato dal sole, sale in quota (fino a circa 16 km di altitudine) per poi dirigersi nei due emisferi verso i rispettivi poli dove ridiscende fino al suolo; dai poli, per chiudere il ciclo, l’aria al suolo è costretta a convergere nuovamente verso l’equatore: ecco spiegata l’origine degli alisei.

    Attraverso questo modello non si spiega, invece, il motivo per cui questo genere di circolazione avvenga solamente nella fascia intertropicale; infatti manca un elemento fondamentale: la rotazione terrestre. Il moto di rotazione della Terra genera la deviazione delle masse d’aria in moto: nell’emisfero nord l’aria viene deviata verso destra mentre nell’altro emisfero la deviazione avviene verso sinistra. A causa di ciò l’aria che viene riscaldata all’equatore e sale in quota non si dirige più in linea retta verso i poli ma devia verso oriente raggiungendo, al massimo, i 30° di latitudine per poi discendere al suolo e convergere verso l’equatore chiudendo il ciclo. Questa circolazione atmosferica prende il nome di CELLA (o cellula) DI HADLEY e risulta di fondamentale importanza nell’ambito della circolazione generale atmosferica, nonché nella comprensione delle varie tipologie di clima e habitat della zona torrida: dal quello caldo umido con foreste pluviali dell’equatore, a quello arido con immensi deserti dei tropici.

    CENTRO EPSON METEO
    Simone Abelli

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