Comments (9) Il post sulle funzioni dello stem ha animato diverse discussioni tecniche sulla nostra lista pubblica kitegen . Il seminar che proponiamo oggi inquadra la tematica aggiungendo dettagli sulle altre componentistiche elettriche e meccaniche correlate, tra le quali i sensori, la struttura igloo, gli alternomotori.
Lo Stem, letteralmente “Stelo” è il componente più appariscente del Kitegen in configurazione yo-yo, tanto che l’intera macchina viene denominata Stem.
E’un braccio robotico sensorizzato realizzato in materiali leggeri (alluminio o fibra di carbonio) montato su una torretta rotante vincolata alla struttura portante (igloo o cupola) mediante una ralla.
Sebbene molte soluzioni adottate nei vari progetti di eolico d’alta quota (compreso il nostro prototipo mobilgen) non prevedano un braccio robotico di tali dimensioni (circa 20 m) lo stem non è certamente un elemento decorativo ma implementa ben 7 funzionalità della macchina:
1) La grande maggioranza dei fallimenti nei decolli (kite-crash) o nelle manovre di volo avviene a bassa quota. Lo stem consente di operare sempre con la vela posta ad una quota opportunamente lontana dal suolo; inoltre il vento presente a 15-20 m di altezza sul terreno è sempre più intenso che al suolo, quindi la vela a quell’altezza ha maggiore probabilità di trovare il vento con la velocità sufficiente per il decollo.
2) il movimento ed i gradi di libertà del braccio robotico stem consentono di effettuare delle rapide manovre che generano un vento apparante sufficiente per far alzare la vela in volo anche in caso di venti molto deboli.
3) Lo stem consente ai cavi in uscita dagli alternomotori e dagli argani di rimanere allineati per molti metri riducendo la fatica e le vibrazioni su questi componenti
4) lungo lo stelo sono posti i sensori capaci di inviare alla centrale di controllo le informazioni sulle deformazioni meccaniche in atto e la posizione del braccio. In particolare sono presenti 9 nanogauge (sensori di deformazione) e gli encoder che misurano gli angoli di rotazione del braccio rispetto al piano orizzontale e verticale
5) Quando la vela è investita da raffiche lo stem è il primo componente cui viene trasmessa la forza impressa dalla raffica mediante i cavi. I sensori di deformazione inviano le informazioni alla centrale di controllo che, qualora si rilevino raffiche troppo intense, è in grado di rispondere adeguatamente con manovre atte ad allontanare la vela dalla finestra di potenza riducendo la sollecitazione meccanica. Durante il tempo di elaborazione e reazione della centrale di controllo, che per quanto breve è non nullo, lo stem consente di assorbire la sollecitazione meccanica mediante una opportuna deformazione elastica, salvaguardando i componenti meccanici più delicati.
6) lo stelo consente di supportare il compasso, che è una mano robotica montata sulla sua sommità, che aggiunge gradi di libertà alle manovre sui cavi e la vela. In particolare le due “dita” (o baffi) del compasso divaricandosi mantengono separati i cavi durante le manovre e ne evitano gli intrecci (twisting)
7) Secondo l’orografia dei siti i venti possono variare la direzione prevalente più o meno rapidamente nel corso delle stagioni o anche nel corso di una stessa giornata. Lo stelo, ruotando in accordo con le direzioni dei venti, consente sempre di posizionare la vela secondo la finestra di massima potenza.
Canaleenergia, testata specializzata del Gruppo Italia Energia, ci segue regolarmente e pubblica oggi una intervista riguardante il piano industriale proposto da KiteGen per il salvataggio di Alcoa.
Si è svolto ieri sera l’incontro tra la Regione Autonoma Della Sardegna e la rappresentanza di KiteGen Resarch guidata dal CEO Massimo Ippolito. La Regione Sardegna si è dichiarata interessata ad intraprendere il percorso proposto da Kitegen, che prevede il finanziamento con fondi per l’innovazione di una fase di sperimentazione della nuova tecnologia eolica d’alta quota sotto l’egida di un panel di esperti proposti dai soggetti interessati, tra i quali potrebbero esservi la Regione stessa, esponenti del mondo accademico, rappresentanti dei lavoratori, degli investitori interessati a rilevare gli stabilimenti di Portovesme, di utility o distributori di energia elettrica oppure di Alcoa stessa qualora decidesse di non vendere più. A fronte del buon esito della sperimentazione sarà avviata la costruzione di farm eoliche troposferiche per un totale di 600 MW, ovvero 200 unità kitegen stem da 3 MW, destinate ad alimentare il complesso di Portovesme fornendo energia elettrica ad un costo inferiore a 25 euro/MWh ritenuto competitivo da Alcoa.
La Regione Autonoma della Sardegna presenterà il progetto al tavolo del MInistero Sviluppo Economico dedicato alla vicenda Alcoa che si terrà a Roma domani 19 Settembre
Aggiornamento del 20 Settembre
10:31 - Per Alcoa ci sono state “di recente altre due nuove manifestazioni di interesse che giudichiamo di una certa importanza: sono da prendere in considerazione, ma è molto prematuro parlarne”. Queste le parole del sottosegretario allo Sviluppo, Claudio De Vincenti. Intanto Glencore si è presa del tempo per decidere, e nel frattempo, ha ribadito De Vincenti, “sappiamo che Klesch ha già presentato ad Alcoa la richiesta di riaprire il negoziato”.
Governatore Sardegna: “Interesse da società cinese e di Torino”
I due nuovi gruppi interessati all’acquisto sono un’azienda torinese e una “grossa società cinese che avrebbe già richiesto di avere accesso alla data room”. Lo ha confermato il presidente della Regione Sardegna, Ugo Cappellacci, che invita però tutti alla prudenza. “Siamo ancora a una fase preliminare e di riservatezza e quindi non si conosce il nome dell’azienda”, ha spiega il governatore. Quanto alla società torinese, offre una nuova tecnologia per l’energia, “una cosa molto nuova che credo vada ancora testata – ha osservato Cappellacci – e non sia disponibile nell’immediato”.
In serata il Presidente della Regione Sardegna Cappellacci incontrerà i nostri rappresentanti. Oggetto dell’incontro è la proposta Kitegen per Portovesme.
La notizia è stata riportata anche dalla stampa locale
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Ecomagination, web magazine di General Electrics, ha pubblicato un articolo sul Kitegen a firma di Mark Halper. Buona lettura.
Dopo una breve pausa estiva pubblichiamo su Kiteblog un nuovo seminar di KiteGen a cura dell’Ing.Andrea Papini. In questo capitolo è illustrato il ciclo yo-yo del Kitegen Stem.
Per visualizzare la presentazione potrebbe essere necessario installare Adobe Shockwawe
Author: Ing.A.Papini
La recente notizia riguardante lo sviluppo del giacimento Tempa Rossa (Basilicata) in concessione a Total/Shell, che dovrebbe produrre 50.000 barili al giorno dal 2016 a fronte di un investimento di 1,6 mld, in cui è incluso anche un nuovo tratto di pipeline per il collegamento alla raffineria, conferma che la linea del governo in tema di energia è sempre più marcatamente quella di attirare questo tipo di investimenti nel titanico tentativo di ridurre la dipendenza del paese dagli idrocarburi di importazione estera. Titanico perchè rispetto ai 1,4 mln di barili consumati ogni giorno in Italia, di cui poco più del 10% di produzione domestica, la mole degli investimenti da direzionare sul settore per smuovere anche di qualche punto percentuale lo squilibrio tra import e produzione interna sono veramente ingenti. L’Italia è un paese poco interessante dal punto di vista degli idrocarburi, tuttavia ne possiede riserve non trascurabili, circa 1 mld di barili secondo stime di qualche anno fa. Sembrano numeri importanti ma, se relazionati ai consumi, fanno un paio d’anni di autonomia. I giacimenti italiani sono anche poco agevoli per via delle notevoli profondità che devono essere raggiunte. Per forza di cose i costi di estrazione sono elevati. In alcune aree, come ad esempio il medio Adriatico, la qualità del petrolio estratto è anche abbastanza scarsa. Non va meglio per il gas naturale; nel dopoguerra i giacimenti padani permettevano l’autosufficienza della nascente industria energivora ed ancora negli anni ’90 la produzione domestica era intorno al 30% del consumo totale. Oggi si è scesi intorno al 10% per il declino di queste produzioni ed i tanto decantati 30 miliardi di metri cubi che attendono di essere coltivati sotto il fondale dell’alto adriatico non sarebbero neanche 6 mesi di consumi. Sostanzialmente cercare di sviluppare il settore domestico dell’estrazione di idrocarburi è un’opzione con prospettive strategiche abbastanza limitate, seppure con l’attuale livello dei prezzi sia economicamente sostenibile e possa anche generare dei buoni profitti. Le compagnie non a caso si stanno muovendo intensamente sul suolo italiano solo da pochi anni (da quando i prezzi del barile sono elevati) benchè i giacimenti che andranno a sfruttare siano conosciuti da tempo. Dal punto di vista della strategia energetica di lungo termine, della gestione del mix di risorse e, non ultimo, del costo dell’energia il piano energetico che il governo sta preparando, basandosi sulla capacità di attrarre investimenti sulla coltivazione di giacimenti domestici di idrocarburi esigui ed ad elevato costo di estrazione è assolutamente insufficiente, per tacere delle implicazioni ambientali sulle aree interessate dalle trivellazioni. Il rimedio al problema energetico del paese non è certamente ridurre di pochi punti % la dipendenza dall’estero lasciando invariato il mix, che è la causa primaria del maggior costo dell’energia in Italia rispetto alla media europea. La generazione di energia elettrica prevalentemente da fonti costose come il gas naturale e l’eccessivo sbilanciamento del sistema dei trasporti verso la modalità su ruota sono le palesi anomalie da sanare. La strada presa con lo sviluppo delle fonti rinnovabili può alleviare la situazione, ma finchè si ricorre a fonti intermittenti, non competitive senza incentivi, le distorsioni si ritorcono contro gli utilizzatori dell’energia che dovranno pagare sia gli incentivi per sostenere economicamente le fonti rinnovabili che quelli per sostenere il sistema di bilanciamento della rete, garantito dai generatori termoelettrici di alto merito come dimostra il recente provvedimento sul capacity payment. Non ci stancheremo di ripetere che la soluzione è lo sviluppo di fonti rinnovabili non intermittenti ed a basso costo di generazione, cosa che con l’impegno di KiteGen negli ultimi anni si sta concretizzando come una opportunità reale. Se torniamo all’investimento di Total/Shell sul giacimento tempa rossa, 1,6 miliardi di euro, sarebbe sufficiente a costruire un generatore KiteGen Carousel da 2,5 GW, capace di produrre 12,5 TWh elettrici annui di energia, corrispondenti a 32,5 TWh termici, ovvero 2,8 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio, il 4% della domanda annuale italiana di petrolio (69,7 MTep nel 2011). Il giacimento di Total/Shell produrrebbe intorno al 3,75% di tale domanda. Produrre 12,5 TWh elettrici da Kitegen farebbe risparmiare 2,5 miliardi di metri cubi di gas naturale che potrebbero essere impiegati per metanizzare il 25% dei trasporti pesanti su gomma, sostituendo circa 2 milioni di tonnellate di gasolio, ovvero circa 40000 barili al giorno, per produrre i quali l’output di Tempa Rossa, considerando le perdite di raffinazione e i sottoprodotti meno nobili non sarebbero sufficienti. In sostanza una simile politica energetica consentirebbe, a parità di investimento, oltre a ridurre la dipendenza da petrolio importato, anche di ridurre le emissioni di gas serra di oltre 6 milioni di tonnellate annue e di ridurre l’incidenza degli idrocarburi nel mix di generazione elettrica calmierando gli effetti della volatilità di questi mercati sulle tariffe elettriche.
In un precedente articolo ho fornito una lettura su eroei e redistribuzione rimandando ripetutamente ad un successivo articolo (cioè questo) i dovuti dettagli a supporto di quanto affermato.
I dati disponibili dagli studi dei paleontologi e da fonti classiche e medioevali ci dicono che nell’antichità il legame tra energia investita nelle attività produttive ed energia ottenuta sotto forma di cibo era molto ben visibile, oggi è mascherato dalle sovrastrutture economiche dei mercati energetici e dei processi produttivi ma questo non significa che possiamo trascurare le considerazioni sull’EROEI quando analizziamo l’impatto del costo dell’energia sull’economia.
Nella preistoria l’umanità visse di caccia e raccolta. Dalle ricerche sugli ultimi popoli che ancora si basano su un’economia di caccia e raccolta, come i boscimani o alcune popolazioni della Nuova Guinea si è stimato che un cacciatore esperto ottiene mediamente 10 cal di cibo per ogni cal di energia che consuma durante la caccia. Ma sembra improbabile che la fonte energetica utilizzata nella preistoria possa arrivare ad un eroei di 10. Se consideriamo alcune fonti energetiche oggi disponibili, come il solare fotovoltaico, saremmo su livelli inferiori. Più avanti calcoleremo che le grandi civiltà antiche sfruttavano fonti energetiche con eroei ancora più bassi. Alla luce delle considerazioni su eroei e redistribuzione, riportate nel precedente articolo e considerando che l’uomo preistorico visse in società a complessità sociale inferiore a quello tipico delle grandi civiltà antiche è necessario approfondire il ragionamento.. Anzitutto sarebbe da considerare la tipologia di fonte energetica utilizzata, i prodotti della caccia e raccolta sono tipicamente deperibili in brevissimo tempo in special modo nei climi tropicali; il prodotto della caccia viene abitualmente consumato immediatemente e condiviso dai gruppi familiari estesi di cacciatori/raccoglitori. E’stato osservato che i gruppi di pigmei nell’africa centrale, quando, a volte, hanno a disposizione un elefante come preda, ne consumano sul posto quanto più possibile finchè non sono sazi o la carne non deperisce, abbandonando i resti che non riescono a consumare né tantomeno a trasportare. Questo vincolo limita fortemente l’efficienza dei cacciatori/raccoglitori nel procurarsi la loro fonte di energia. Inoltre bisogna considerare che non tutti i membri del gruppo sono in grado di cacciare (es. bambini piccoli) e che non tutti i cacciatori sono così abili,ad esempio i giovani alle prime armi devono accumulare esperienza. Quindi il dato eroei=10 non è corretto nell’ambito delle tecnologie disponibili nella preistoria per la conservazione del cibo e per la peculiare struttura sociale. Se un clan nomade fosse riuscito a procurare effettivamente 10 calorie per ciascuna investita (si intende il metabolismo basale di un maschio adulto 2-3000 kcal) è probabile che la battuta di caccia venisse interrotta per consumare prima possibile il cibo quando lo si reputa essere sufficiente per tutto il gruppo. Sarebbe assurdo continuare la battuta in quanto non sarebbe possibile consumare (e trasportare!) rapidamente tutto. Dunque finchè non si è trovata una tecnica di conservazione del cibo ed una maniera di trasportarlo agevolmente l’eroei della fonte energetica disponibile alle società dedite a caccia e raccolta è stato presumibilmente pari a 1:1 o poco più per quelle società preistoriche più dedite ad attività artistiche e spirituali, le quali denotano la capacità di procurare cibo in maniera sufficientemente efficiente per avere il tempo libero da dedicare all’espressione artistica.
Il passaggio dall’economia di caccia e raccolta a quella agricola non fu immediato, vi furono popoli che praticarono entrambe le attività o che si dedicarono all’agricoltura solo nella buona stagione, praticando la caccia nomadica per il resto dell’anno e molte altre combinazioni di queste attività, ma senza approfondire tutte le casistiche vorrei mettere in evidenza che con lo sviluppo dell’agricoltura si hanno cambiamenti radicali, innanzitutto il problema trasporto passa in secondo piano. Divenendo stanziali le popolazioni coltivano i territori adiacenti all’insediamento, riducendo notevolmente le distanze di trasporto. Inoltre si privilegiano raccolti facilmente conservabili, eventualmente applicando semplici tecniche come la fermentazione. Non a caso i più importanti prodotti agricoli dell’antichità furono cereali e leguminose, conservabili con semplice essiccazione per oltre 1 anno. Tra gli ortaggi si prediligevano i bulbi di liliacea, dotati di potenti antibatterici naturali che ne favoriscono la conservazione anche se non a lungo come i cereali e con opportuni accorgimenti. Il vitto degli operai che costruirono le piramidi fu pane e aglio o cipolle, due bulbi abbastanza facili da conservare.
Col progredire delle tecniche di conservazione acquisirono importanza altri prodotti come le bevande fermentate, l’olio e i latticini (formaggi in occidente e yogurt in oriente). L’allevamento in generale consentì di avere prodotti animali senza dover inseguire le prede.
Possiamo considerare che nell’età classica si fosse raggiunto il culmine della tecnica agricola antica, per tale epoca abbiamo anche disponibilità di trattati e manuali che forniscono preziosi dati che ci consentono di effettuare alcuni calcoli indicativi dell’eroei disponibile per quelle civiltà.
Lucio Giunio Columella, proprietario terriero all’epoca di Nerone stilò un interessante trattato “De re rustica et de arboribus”. I cereali sono il carburante dell’epoca, minestre di cereali e pane sono i cibi base destinati alle masse di lavoratori o combattenti. Conviene quindi focalizzarsi su questi dati riportati da Columella:
Quantità di sementi necessarie alla coltura: 4-5 modii di grano per jugero
1 modium (o moggio)=6,6 kg
1 jugero=0,25 ha
una coppia di buoi è sufficiente per arare 30 jugeri
uno iugero produce 15-20 modii con l’impiego di 10-11 giornate di lavoro e una coppia di buoi.
Tenuto conto che nelle grandi metropoli imperiali l’annona, essenzialmente per esigenze di ordine pubblico, forniva un reddito di sussistenza pari a 40 modii di grano procapite annui ad ogni capofamiglia che fosse cittadino romano in base al numero di membri della famiglia se ne può dedurre che una tale quantità venisse considerata più che sufficiente per nutrire uno schiavo. Considerando che non tutti i lavoratori agricoli erano di condizione schiavile è lecito ipotizzare anche quantità superiori (intorno ai 50 modii, quantità che effettivamente trasformata in farina consentirebbe di fornire una pagnotta al giorno e le dovute calorie per portare avanti un lavoro pesante).
Possiamo trascurare l’apporto energetico assorbito dai buoi aratori, questi animali non venivano certo nutriti con granaglie ma con biomasse ricavate dal maggese, cioè dai campi posti in riposo biennalmente o triennalmente. L’apporto energetico degli animali da tiro nella società antica non si riflette dunque sull’eroei della fonte energetica agricola ma sulla produzione totale della stessa, dovendo limitare al 50% o al 66% del totale la superfice coltivabile ogni anno. Si vede bene che il combinato disposto tra meccanizzazione dell’agricoltura ed uso intensivo dei fertilizzanti abbia reso non necessaria la pratica della rotazione moltiplicando per due la superficie arabile e sostenendo la produttività del suolo. Considerando gli altri miglioramenti nelle tecniche colturali, la messa a coltura di territori un tempo vergini, la possibilità di raggiungere falde acquifere profonde per irrigare territori altrimenti troppo aridi, la meccanizzazione dei trasporti e le migliorie nella conservazione del cibo è spiegabile la differenza di popolazione di un fattore 15 tra l’età antica e la presente.
Tornando all’agricoltura antica pertanto consideriamo un caso ottimo in cui:
semino 4 modii e raccolgo 25, investendo 1 moggio per nutrire la necessaria manodopera schiavile per 10 giornate lavorative
in tal caso a fronte di un investimento 5 si ottiene 25 ovvero eroei=5
Caso peggiore:
semino 5 e raccolgo 20 ,investendo 1,5 modii per remunerare braccianti di stato libero per 11 giornate
in tal caso a fronte di un investimento 6,5 si ottiene 20 ovvero eroei=3.
Possiamo in base a tali dati considerare 4 una buona approssimazione dell’eroei disponibile per la fonte agricola nell’età classica.
Passando ad analizzare l’età alto medioevale, fonti interessanti dal nostro punto di vista sono i polittici e gli inventari dei monasteri, vere e proprie aziende agricole ed artigianali i cui metodi di produzione erano certamente allo stato dell’arte poichè diretti da monaci aventi accesso al meglio del sapere del’l'epoca, da essi custodito nelle biblioteche.
L’inventario del monastero di S.Tommaso Apostolo, in Emilia, riporta che a fronte della coltivazione di 5 moggi di cereali se ne ottenevano da 14 a 19. Le modalità operative di coltivazione non erano inferiori a quelle applicate in età romana, quindi valgono le considerazioni sia sulle giornate di lavoro necessarie, sia sull’utilizzo degli animali di lavoro. Ciò che cambia è il ricorso a manodopera non schiavile, ma di coloni, che erano comunque servi della gleba. Non sono sicuro che il reddito di questi coltivatori fosse maggiore del sostentamento dovuto agli schiavi in epoca classica. La diversa organizzazione economica, basata sulla curtes, di proprietà di un feudatario o di un monastero, prevedeva che le terre del feudo fossero suddvise tra i coloni e che ciascuno di essi dovesse un canone fisso, il che espone il solo coltivatore ai rischi di mancata produzione mentre assicura ai proprietari una rendita fissa (e pure arbitraria). Se si proietta nel tempo un simile sistema l’unica soluzione è che i contadini vengano tenuti al mero livello di sussistenza come fossero schiavi pur senza esserlo. Se il feudatario fissa il canone (se è libero di farlo lo fa certamente) in base ad un annata di buon raccolto, negli anni di carestia il colono non riesce a pagare il dovuto e contrae debiti con il feudatario stesso che pagherà con prestazioni lavorative gratuite, le corvéé. Il feudatario rinuncerebbe a qualcosa solamente se vedesse i coloni stremati rischiare la morte per fame, cosa che sarebbe un danno anche per il feudo e per lui stesso. Il fatto che si dovesse vincolare per legge il colono alla terra la dice lunga sulle scarse possibilità di rimpiazzare la forza lavoro. Dunque l’equilibrio è il reddito di pura sussistenza, esattamente come per gli schiavi.
Notiamo come i dati del monastero, sopra riportati siano peggiori di quelli riportati da Columella e attestino eroei compresi tra il 2,1 e il 3,1. Eppure l’area di Reggio Emilia cui si riferiscono è, dal punto di vista agricolo, sicuramente ottimale e, nel medioevo, una delle zone più ricche d’Europa. Se ci facciamo ancora guidare dalla relazione tra eroei e redistribuzione ipotizzata nel precedente post, spiegheremmo benissimo la caduta di complessità della società altomedioevale rispetto alla civiltà antica classica. Ho argomentato altrove che la gigantesca crisi del mondo antico classico tra il III e V secolo, risoltasi nella caduta dell’Impero Romano fosse dovuta ad una crisi agricola e dunque energetica con calo delle rese causato dal depauperamento del manto boschivo (e relativo dilavamento del suolo), lo sfruttamento intensivo e l’indisponibilità di concimi (ancor oggi in alcune società arretrate in aree deforestate i rifiuti animali non vengono utilizzati come fertilizzanti ma essiccati e bruciati come combustibili). La popolazione calò, la complessità sociale si ridusse, gli stati divennero più piccoli e più poveri rinunciando ad ogni forma di redistribuzione, il potere centrale doveva venire a patti con i feudatari per ricevere i tributi. Le basse rese agricole avevano imposto un modello economico chiuso e asfittico dominato dalle figure legate alle gerarchie feudali: vassalli, valvassori, valvassini. Una piramide il cui unico scopo era raccogliere le poche risorse disponibili nel modo più capillare ed economico possibile e convogliarle verso l’alto, al costo di dover negoziare ad ogni gradino.
Nel basso medioevo la situazione migliorò, come testimoniato dall’aumento di popolazione. Gli avanzamenti tecnologici permisero innovazioni come la rotazione triennale o quadriennale, l’aratro a versoio, la trazione pettorale anzichè iugulare, che aumentarono l’eroei agricolo. Dal punto di vista sociale si vede il rafforzarsi delle monarchie nazionali ai danni della nobiltà e l’ascesa delle borghesie, ma certamente il salto maggiore nella disponibilità energetica si ha con lo sfruttamento delle fonti fossili delle quali parleremo più diffusamente in un successivo articolo.
(fine parte 3 – continua)
Comments Off Continua la pubblicazione dei seminar di KiteGen a cura dell’Ing.Andrea Papini. In questo capitolo è illustrato il principio di funzionamento del Kitegen Stem.
Per visualizzare la presentazione potrebbe essere necessario installare Adobe Shockwawe
| Author: Ing.A.Papini |
Comments Off Canaleenergia, il portale web del Gruppo Italia Energia, che pubblica anche QE – QuotidianoEnergia , dedica uno spazio a KiteGen nella directory delle aziende specializzate in innovazione del settore energetico, con intervista al sottoscritto e presentazione video.
Nel precedente articolo della serie Storia energetica della civiltà ho parlato di benessere medio perchè se in un mondo ideale tutti i fattori della produzione beneficiano pro quota di un miglioramento di efficienza, esiste ovviamente un problema politico di redistribuzione, in qualche modo anch’esso è legato all’eroei. Immaginiamo una civiltà che ha accesso ad una data fonte energetica e ad un insieme di tecnologie per sfruttarla. Se l’eroei della fonte di cui si dispone, mediante le migliori tecnologie di estrazione è sufficientemente alto vuol dire che con piccole quantità di fattori di produzione ovvero lavoro e capitale si ottengono grandi risultati in termini di produzione. Tale vantaggio si suddivide tra capitale e lavoro secondo i rapporti di forza intercorrenti nel contesto storico in cui avviene la trasformazione economica indotta dall’adozione della nuova fonte energetica, ma è indubbio che avendo a disposizione una torta più grande da distribuire, anche la parte più debole può ottenere con minore sforzo un miglioramento delle condizioni economiche. Soffermiamoci su due esempi in diverse epoche storiche e con livelli di tecnologia molto diversi: la Roma repubblicana e la rivoluzione industriale.
Nel corso del medioevo si hanno alcuni avanzamenti tecnologici (quali il miglioramento dell’aratro e la trazione pettorale che permisero arature più profonde e meno costose, la rotazione triennale che ridusse la superficie a riposo dei terreni da 50% a 33%) che consentono di spezzare la struttura feudale: il miglioramento produttivo indotto investe il gradino più alto della piramide con maggiori risorse e permette ai monarchi di disfarsi dei vassalli sostituendoli con burocrati. E’lo stato assolutistico nazionale che consente la formazione di potenti borghesie produttive e mercantili che da un lato erodono i vecchi privilegi di chiesa e nobili, dall’altro chiedono al monarca minore pressione normativa e fiscale. Con la scoperta delle Americhe e l’avvio della colonizzazione alcuni stati nazionali si rinforzano talmente da avviare un processo che sfocia nell’ancor più radicale mutamento sociale indotto dalla rivoluzione industriale e dallo sfruttamento dei combustibili fossili ad alto EROEI. In quasi tre secoli di storia il pianeta è stato letteralmente sconvolto, anche a livello sociale. L’immensa disponibilità di energia da carbone era nota fin dall’antichità ma vi erano alcune problematiche che avevano impedito lo sviluppo di questa fonte energetica, in primo luogo il carbone superficiale, di facile estrazione non era disponibile ovunque, richiedendo un onerosissimo trasporto, estrarre a maggiore profondità non era possibile (in particolare prima dell’invenzione della pompa e delle lampade di sicurezza le gallerie erano sottoposte ad allagamenti ed esplosioni). Per tutta l’antichità ed il medioevo la fonte di energia più economica e diffusa fu il legname. La disponibilità in situ, nonostante il minor potere calorico del legno a parità di massa rispetto al carbone, eliminava la necessità di lunghi trasporti, che come ovvio, oltre certe distanze, annulla il vantaggio del carbone rispetto alla biomassa in termini di eroei. Le condizioni favorevoli per la nascita della civiltà industriale si verificano in Inghilterra nel XVIII secolo. La disponibilità di carbone superficiale a breve distanza dal mare o da fiumi navigabili è l’interruttore che ne consente lo sfruttamento, complice anche la diffusa deforestazione che affliggeva l’isola. Oltre agli usi energetici il legname era infatti sovrautilizzato per la costruzione ed in particolare per le flotte, che dovevano competere, pena la fine dello stato nazionale inglese, con quelle imperiali spagnole e con le olandesi, per tacere delle francesi. La macchina a vapore con l’applicazione ferroviaria e come pompa della stessa risolve definitivamente le problematiche che impedivano l’utilizzo diffuso del carbone come fonte di energia. Il carbone poteva essere estratto sempre a maggiori profondità e trasportato al costo di una piccola frazione che veniva consumata per la trazione. Inoltre consentiva migliori lavorazioni siderurgiche, disponibilità di forza motrice per sostituire in parte e poi sempre più diffusamente la forza lavoro dei campi e negli opifici. Le macchine, nuove schiave a vapore, abbassano progressivamente il costo di produzione e trasporto di cibo ed altri beni innescando da un lato la riduzione della necessità di forza lavoro agricola e l’inurbamento di grandi masse di ex contadini che trovano impiego nelle nascenti industrie. L’aumento della popolazione è un chiaro indicatore del miglioramento delle condizioni alimentari e sanitarie. Le condizioni di lavoro operaio potevano essere dure quanto si vuole, ma l’aumento della popolazione nelle nascenti economie industriali indica che i salari erano sufficienti alla sussistenza delle famiglie ed anche all’accesso a rudimentali presidi sanitari e cure mediche che non erano disponibili a tutti in un contesto dominato da un’economia prevalentemente agricola basata sul lavoro delle braccia.
La presa di coscienza delle masse lavoratrici dello squilibrio tra prodotto creato per i padroni industriali e reddito destinato ai salari innescò una dialettica politica e sociale che con alterne vicende ha consentito il miglioramento delle condizioni economiche delle classi lavoratrici a fronte di lotte e rivendicazioni anche dure e dolorose. Il miglioramento della tecnologia e lo sfruttamento di fonti energetiche con eroei sempre più alti (il carbone ha eroei tra 80 e 20 in base alla tipologia di miniera, il petrolio ebbe eroei anche intorno ai 100 barili estratti a fronte di una spesa energetica di 1 barile, attestati nei primi giacimenti superficiali nel mid-west USA negli anni ’30) consentì una tale riduzione dei costi di produzione dei beni di consumo che gli stessi industriali reputarono di poter allargare immensamente il bacino di mercato dei propri prodotti rendendoli accessibili ai redditi degli operai (si ricordi il pensiero di H.Ford riguardo al popolare modello Ford T che doveva essere accessibile alle tasche anche del lavoratore Ford meno retribuito).
La trasformazione sociale indotta da tali cambiamenti fu un crerscendo, i paesi sviluppati istituirono i sistemi di welfare come la sanità e le pensioni, tutte volte a redistribuire a tutti i cittadini parte del valore dei beni e servizi prodotti, raccolta tramite tassazione.
Il legame tra accesso a fonti energetiche ad alto eroei e modello sociale “generoso” di redistribuzione basato sul welfare è ancor più manifesto se osserviamo che lo stato ormai permanente di crisi economica, accompagnato da severi tagli del welfare avviene in concomitanza con la riduzione dell’eroei delle nostre fonti energetiche, testimoniato inequivocabilmente dagli stabili aumenti di prezzo dell’energia. Prezzi guidati verso l’alto anche per indicizzazione a quello del petrolio che essendo la più utilizzata e versatile tra le fonti energetiche (consente trasporti a costo inferiore di tutte le altre fonti) è di riferimento per tutte le fonti di energia ed è anche quella che più rapidamente sta riducendo il suo eroei (oggi stimata tra 20 e 10).
Siamo una civiltà che affronta il declino dell’eroei della sua principale fonte energetica. Il nostro lavoro vale sempre meno energia, quindi possiamo consumare sempre meno prodotti e servizi a parità di energia incorporata e dunque siamo progressivamente più poveri, l’economia e i consumi ne risentono, il gettito fiscale si riduce ed il welfare lo segue. Chi possiede il debito si chiede se rientrerà, chi può specula su questo stato di cose. La conclusione di questa analisi è che dal punto di vista del welfare e della redistribuzione la ricerca di fonti alternative al petrolio è vana se l’eroei di tali fonti non è sufficientemente alto. Si parla in alcuni studi di eroei minimo di mantenimento della civiltà intorno al 10 ma non si è approfondito quale sarebbe il modello sociale prevalente in una società che si basa su fonti energetiche con tali caratteristiche. Per quanto qui illustrato il fattore energetico indurrebbe profonde trasformazioni sociali la cui costante sarebbe la proporzionalità tra livello di inclusione e mobilità sociale misurabile con un indice del tipo Gini, e livello di eroei delle risorse energetiche disponibili. Il modello economico Sogno Americano di benessere e diritti per tutti non è altro che un effetto del poter disporre di 100 barili di petrolio a fronte di uno investito mentre l’incubo del Ritorno al Medioevo altro non è che l’impossibilità di espansione ed inclusione economica per una civiltà che fronteggia un impoverimento delle proprie risorse.
Spesso il declino energetico e dunque economico che sta affliggendo il pianeta viene letto in chiave escatologica come fenomeno positivo che livellerà tutte le iniquità e saremo più poveri ma più felici; si smetterà di utilizzare le automobili ed andremo in bicicletta, mangeremo cibi biologici e non ci saranno più centrali a carbone ma avremo tutti il fotovoltaico sul tetto alla faccia delle major petrolifere e dei grandi distributori di energia elettrica.
La realtà delle cose è certamente più cruda alla luce dell’analisi su eroei e redistribuzione. Non potrà esistere qualcosa come più poveri ma più felici, e nemmeno il livellamento delle iniquità.
Il sistema economico reagisce all’impoverimento energetico con l’accentramento delle risorse togliendo ai ceti più deboli non solo le risorse economiche ma anche le forze per ribellarsi. I conflitti sociali volti ad una migliore redistribuzione sono una costante dei periodi di espansione o ripresa economica e sono quasi assenti nei periodi di crisi. L’aumento del costo dell’energia non significherà l’abbandono della produzione energetica centralizzata a favore della distribuita, ma che essa sarà riservata prevalentemente ai più ricchi e dunque il sogno della distribuzione democratica dell’energia mediante generazione distribuita rimarrà tale poichè sempre più ristrette saranno le classi sociali che potranno permettersi di esercire tali tipi di impianti a mò di status symbol. Per gli altri ci sarà il carbone o il buio ed il freddo. Non si abbandoneranno le automobili per l’alto costo del petrolio, saranno riservate alle classi più benestanti ed alimentate con risorse energetiche sempre più costose e distruttive per l’ambiente. I cibi biologici autoprodotti saranno una bella soddisfazione per chi avrà la disponibilità di terreno. Per gli altri ammassati nelle città vi saranno cibi ogm o la fame a meno che non si pensi che pochi ettari di verde cittadino adibito ad orti possano sfamare milioni di abitanti.
Noi alla KiteGen stiamo lavorando per scongiurare questo scenario. Se vinceremo la sfida di rendere disponibile una tecnologia in grado di fornire energia rinnovabile ad alto eroei ed a costo più basso del carbone avremo fornito all’umanità uno strumento per migliorare il proprio livello di benessere ed aspirare ad una migliore redistribuzione senza inquinare l’ambiente in modo insostenibile. Certo sarà necessario un altissimo livello di consapevolezza ambientale ed ecologica per far si che le generazioni che avranno la disponibilità di un così immenso giacimento di energia nobile non lo sfruttino in modo distorto aumentando la pressione sugli ecosistemi e distruggendo il suolo con nuovo cemento ed asfalto ma, a parte il fatto che questa distruzione sta avvenendo comunque per tentare di mantenere in vita l’attuale insostenibile modello economico, ciò che ci fa sperare positivamente è l’alto eroei con cui è possibile sfruttare la fonte eolica troposferica. Se il modello eroei/redistribuzione è corretto possiamo ipotizzare una forma di civiltà superiore, altamente consapevole delle dinamiche ecologiche del pianeta, ed in grado di rispettarle poichè può provvedere ai bisogni umani con un impatto ambientale minimo ma approfondiremo questi ragionamenti in un successivo articolo.
(fine parte 2 – continua)
Ricordiamo che Domenica 24 giugno 2012 è fissato il 2° OPEN DAY KITEGEN organizzato da SOTER, Società per la Transizione alle Energie Rinnovabili, con la collaborazione del Comune di Sommariva Perno (CN)
SOTER, in poche settimane di attività, riunisce già oltre 40 soci che stanno dando supporto economico e professionale.
La giornata OPEN DAY consentirà a tutti coloro che sono interessati a supportare il progetto Kitegen, o anche solo a saperne di più, di poter conoscere lo stato dell’arte e toccare con mano la tecnologia grazie ad una visita al test plant dove i progettisti risponderanno anche alle domande ed alle curiosità dei visitatori.
L’invito è rivolto in particolare a tutti coloro che, di fronte all’emergenza energetica, al riscaldamento globale e alla crisi economica, sentono il valore e l’importanza per l’ambiente e per il mondo della transizione alle energie rinnovabili e sono disposti a farsene carico personalmente. Kitegen è infatti il progetto tutto italiano che ha le potenzialità per produrre a basso costo grandi quantità di energia pulita e con bassissimo impatto ambientale e paesaggistico.
Nell’occasione SOTER illustrerà le ragioni del proprio impegno nel progetto, gli obiettivi che si propone e le iniziative in corso. Verrà anche presentato il piano industriale per la produzione del primo lotto di macchine.
Vi attendiamo per l’OPEN DAY.
Programma dell’evento.
L’incontro si terrà a Sommariva Perno (CN) presso la Sala della Biblioteca Civica in Piazza Europa e successivo trasferimento al test plant KiteGen
Ore 9.00/9.30 Arrivo dei partecipanti
Ore 9.30 Inizio presentazione progetto. Discussione.
Ore 11.00 Presentazione iniziativa SOTER. Domande/Risposte.
Ore 11.30 Termine presentazione in sede.
Trasferimento al test plant KiteGen (5 min) e visita all’impianto.
Ore 13.00 Termine dell’incontro e proseguimento libero
E’consigliabile annunciarsi, telefonicamente o per email asoter@kitegen.com
011 9415745
348 0194810
Per il secondo anno consecutivo ho tenuto, alcuni giorni or sono, una lezione sulla tecnologia KiteGen agli allievi del master post laurea di alta formazione in Gestione delle Risorse Energetiche della SAFE - Sostenibilità Ambientale Fonti Energetiche. Sono stato anch’io allievo dell’edizione 2005 del Master SAFE, che è diviso in 7 moduli didattici, di cui tre relativi alle filiere dell’ Oil&Gas, dell’ Energia elettrica e delle fonti rinnovabili. Le lezioni tematiche coprono sia aspetti tecnici che economici e sono tenute da professionisti che lavorano con aziende, istituzioni accademiche, enti di ricerca, e autorità ed enti governativi del settore energetico. Alcuni di essi, come me, furono allievi delle passate edizioni e non è raro, per me, incontrare in vari contesti del mondo energetico persone che si sono formate nel settore anche grazie a questo master. Nella mattinata di lezione ho illustrato agli allievi i concetti relativi all’eolico d’alta quota e le soluzioni tecniche realizzate nell’ambito della tecnologia KiteGen. Pochi di loro conoscevano il settore dell’eolico d’alta quota e penso di aver aperto loro una finestra su un settore innovativo che non potrà essere trascurato dai futuri professionisti del mondo dell’energia quali saranno. E’certamente una caratteristica meritevole di SAFE l’attenzione rivolta all’innovazione ed alle tecnologie come KiteGen che hanno la potenzialità di rivoluzionare il settore energetico nel futuro.
Per chi fosse interessato segnalo che SAFE sarà presente al Festival dell’energia, che si terrà a Perugia dal 15 al 17 Giugno, organizzando interessanti appuntamenti sui temi di maggiore attualità che riguardano il settore dell’energia. Qui i dettagli
Comments Off Continua la pubblicazione dei seminar di KiteGen a cura dell’Ing.Andrea Papini. In questo capitolo le potenzialità dello sfruttamento dei venti d’alta quota.
Per visualizzare la presentazione potrebbe essere necessario installare Adobe Shockwawe
| Author: Ing.A.Papini |
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Di Marcello Corongiu
Venerdì 8 Giugno alle 17.30 ad Alessandria, presso l’Aula Magna del Liceo Classico “G. Plana”, P.za Matteotti 29, Marcello Corongiu e Giacomo Torrente – nel contesto di un incontro promosso dall’Associazione PIGRECO e dall’Associazione Alta Quota – presentano la tecnologia KiteGen, un rivoluzionario generatore eolico per la produzione di energia pulita a basso costo e con il minimo impatto ambientale.
Energia-civiltà: una relazione indissolubile
Nel mondo ogni anno viene consumata energia pari a 12 miliardi di tonnellate di petrolio. Questa immensa – e difficilmente immaginabile – quantità di energia è circa pari a quella che il genere umano ha consumato nei suoi primi 200 mila anni di storia ed è, per più di tre quarti, prodotta da tre sole fonti: petrolio, carbone e gas. È grazie a questa immensa disponibilità di energia, il cui sfruttamento ha avuto inizio in modo significativo a partire dalla seconda metà del 18° secolo, che l’uomo ha potuto, affrancarsi in una certa misura dalla fame e dalla malattia, costruire megalopoli, viaggiare, nutrire 7 miliardi di individui, dominare il pianeta…
Tuttavia è questo un quadro la cui insostenibilità si mostra oggi in modo sempre più evidente, non solo per il carico ambientale ed i mutamenti strutturali sul clima e sugli ecosistemi, ma anche per le tensioni che il progressivo ridursi della accessibilità dei combustibili fossili esercita sulle economie, sui debiti degli Stati, sulla vita di tutti.
Il passaggio ad una civiltà basata sull’utilizzo di energia prodotta da fonti rinnovabili non è solo una cosa auspicabile ma necessaria e deve essere realizzata in tempi brevi. Il mercato delle fonti rinnovabili, fino ad oggi trainato dalle politiche pubbliche di incentivazione, a breve si espanderà – indipendentemente da esse – ma solo nella misura in cui esista una tecnologia in grado di sostituire in efficienza ed economicità, i combustibili fossili. L’alternativa è un progressivo, inevitabile, profondo e non indolore mutamento delle abitudini di vita e di consumo di ciascuno, soprattutto nei Paesi più industrializzati.
KiteGen può rappresentare una reale alternativa al declino e per questo ha già raccolto interesse in Cina, Australia, Canada, Polonia, Corea, Giappone ed in numerosi altri Paesi.
Il progetto è stato oggetto di innumerevoli valutazioni tecnico scientifiche e di “peer review”. Le fonti più autorevoli ne hanno di fatto attestato la validità su un piano globale. L’ENI Award conferito per una tesi di PhD sul KiteGen, il lavoro realizzato da CESI Ricerca sull’eolico d’alta quota, i riconoscimenti della NASA e di altri attori di primo piano nel panorama della ricerca nel settore energetico, le decine di tesi di laurea e di PhD volte ad analizzare il sistema nelle sue premesse e nelle sue componenti, il numero di nuovi soggetti internazionali che settimanalmente si affacciano nel settore della generazione eolica di altitudine, sono prove significative e reiterate della bontà del progetto, che è stato illustrato sulla stampa di ogni Paese: Scientific American, Nature, La Stampa, Il Sole 24 Ore sono solo alcune tra le centinaia di testate che hanno parlato del KiteGen, oltre alle numerose televisioni italiane, francesi, tedesche, svizzere, giapponesi, coreane, ecc.
Il progetto ha inoltre partecipato a numerosi bandi nazionali ed europei ottenendo valutazioni eccellenti ed è stato inoltre sostenuto dalla Commissione Europea, che ha finanziato la realizzazione di un generatore per uso a bordo delle navi (www.kitves.com).
La tecnologia KiteGen, che è nata e si è sviluppata in Piemonte, è tutelata da un patrimonio di 22 brevetti e per molti di questi 120 estensioni in tutto il mondo. Già nel 2006 KiteGen testava un prototipo funzionante da 40 kW nell’aeroporto di Casale Monferrato, generando energia con un ala in volo a circa 1000 metri di altezza e stabilendo un vantaggio di almeno 5 anni sui competitor più quotati a livello mondiale e costituendo oggi l’esperienza più avanzata su una frontiera potenzialmente determinante per l’intera umanità. Un esperienza che vorremmo, se le condizioni ce lo permetteranno, continuare a mantenere nel nostro Paese, trasformandola nel contributo italiano alla soluzione dei problemi energetici e climatici del mondo.
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Nell’ambito del programma di ricerca “Produzione di energia da fonte eolica con particolare riferimento ai sistemi offshore” CESI Ricerca (che attualmente ha assunto la denominazione ENEA – Ricerca sul Sistema Elettrico S.p.A., in forma breve ERSE S.p.A.) si è interessata al KiteGen fin dal 2008, incontrando anche il nostro team di Chieri. A seguito di questo contatto i ricercatori del CESI hanno approfondito la tematica dell’eolico d’alta quota ed in particolare del KiteGen, giudicato il concetto più avanzato in un rapporto del 2009. Recentemente i ricercatori del CESI hanno voluto aggiornarsi sullo stato dell’arte del KiteGen Stem visitando il test plant. Che stiano per produrre un nuovo documento aggiornato? Se così fosse sarebbe veramente appropriato, considerato che la inedita tecnologia dell’eolico troposferico è in una tumultuosa evoluzione rendendo difficile per tutti gli interessati orientarsi fra le numerose proposte e l’affinamento della teoria sottesa.
KiteGen è più che convinta, pur essendo tra i pionieri, di aver stabilito lo stato dell’arte della tecnologia, con le due proposte Stem e Carousel. Ben venga un ente prestigioso di ricerca sul sistema elettrico come il CESI, che potrebbe trovare una metodologia oggettiva di valutazione come bussola di orientamento.
L’ambito tecnologico dell’eolico troposferico è molto articolato e pieno di sorprese migliorative ma poco intuitive. Per esempio il KiteGen Carousel e stato inizialmente descritto, nei lavori di tesi e dottorato, con delle ipotesi operative incomplete o molto semplificate, le opportunità che il concetto evidenzia affinandone la comprensione e l’analisi continuano a migliorarne le prestazioni attese.
Nel frattempo riportiamo un’elaborazione di Stefano Cianchetta sulla base di alcuni dei dati più significativi riportati nello studio. Le velocità medie rilevate durante le campagne di misurazione sono estremamente interessanti benchè le più ventose località del sud non siano incluse per insufficienza dei dati e le quote non siano elevatissime. Si ricordi che la potenza del vento è proporzionale al cubo della velocità.
Domenica 24 giugno 2012 è fissato il 2° OPEN DAY KITEGEN organizzato da SOTER, Società per la Transizione alle Energie Rinnovabili, con la collaborazione del Comune di Sommariva Perno (CN)
SOTER, in poche settimane di attività, riunisce già oltre 40 soci che stanno dando supporto economico e professionale.
La giornata OPEN DAY consentirà a tutti coloro che sono interessati a supportare il progetto Kitegen, o anche solo a saperne di più, di poter conoscere lo stato dell’arte e toccare con mano la tecnologia grazie ad una visita al test plant dove i progettisti risponderanno anche alle domande ed alle curiosità dei visitatori.
L’invito è rivolto in particolare a tutti coloro che, di fronte all’emergenza energetica, al riscaldamento globale e alla crisi economica, sentono il valore e l’importanza per l’ambiente e per il mondo della transizione alle energie rinnovabili e sono disposti a farsene carico personalmente. Kitegen è infatti il progetto tutto italiano che ha le potenzialità per produrre a basso costo grandi quantità di energia pulita e con bassissimo impatto ambientale e paesaggistico.
Nell’occasione SOTER illustrerà le ragioni del proprio impegno nel progetto, gli obiettivi che si propone e le iniziative in corso. Verrà anche presentato il piano industriale per la produzione del primo lotto di macchine.
Vi attendiamo per l’OPEN DAY.
Programma dell’evento.
L’incontro si terrà a Sommariva Perno (CN) presso la Sala della Biblioteca Civica in Piazza Europa e successivo trasferimento al test plant KiteGen
Ore 9.00/9.30 Arrivo dei partecipanti
Ore 9.30 Inizio presentazione progetto. Discussione.
Ore 11.00 Presentazione iniziativa SOTER. Domande/Risposte.
Ore 11.30 Termine presentazione in sede.
Trasferimento al test plant KiteGen (5 min) e visita all’impianto.
Ore 13.00 Termine dell’incontro e proseguimento libero
E’consigliabile annunciarsi, telefonicamente o per email a soter@kitegen.com
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Comments Off Come premesso fin dall’inizio questo blog tratta del KiteGen e di tutte le tecnologie e le tematiche correlate, che potrei riassumere in tutto ciò che consuma energia elettrica rinnovabile a basso costo ovvero lo scenario cui dobbiamo tendere nella realizzazione del progetto KiteGen. Tra queste si annoverano sicuramente le tecnologie relative al trasporto pubblico elettrico sia su gomma che su ferro (e ricordiamo il convegno del 24/5 sul tram-treno). Consideriamo di particolare interesse lo sviluppo di veicoli dotati di accumulo mediante supercondensatori a ricarica ultrarapida, una tecnologia brevettata da Sequoia, che prende il nome di Biberonaggio e deriva dallo sviluppo di un buffer utilizzato dal KiteGen durante la fase attiva di produzione per stoccare energia da utilizzare durante la fase passiva di rientro.
Questa tecnologia è di valida applicazione su servizi di bus pubblici (K-Bus) che effettuerebbero la ricarica alle fermate, in 10-15 secondi, mentre i passeggeri salgono e scendono, mediante un dispositivo formato da una “zampa” mobile che automaticamente si accoppia conduttivamente con un “tappeto” posizionato sotto l’area di fermata del bus. Il posizionamento della zampa e l’attivazione del tappeto (che normalmente è posto a massa per esigenze di sicurezza) sono orchestrate da un sistema automatico che libera l’autista dall’incombenza di gestire l’operazione. La ricarica conduttiva effettuata mediante questo sistema consente la ricarica ultrarapida, supportata da un altro stoccaggio, sempre costituito da supercondensatori, posto presso il punto di ricarica. Il sistema è dimensionato in modo che il dispositivo posto alla fermata si ricarichi durante le soste tra i passaggi dei bus e fornisca la ricarica rapida alla vettura per garantire alcuni km di autonomia sfruttando le caratteristiche fisiche del mezzo di accumulo (il supercap non è un accumulo chimico ma un condensatore a tutti gli effetti, in cui la superficie delle armature è estesissima e i tempi di carica e scarica sono quelli tipici dei condensatori, quindi ultrarapidi). Un pantografo non garantirebbe gli stessi tempi di ricarica. Altro vantaggio dei supercapacitori è la possibilità di ricaricare anche durante la marcia con l’energia estratta in fase di frenata (regenerative braking).
In figura un confronto tra le varie opzioni di trasporto elettrico disponibili.
Dal punto di vista economico, una simulazione di una linea k-bus servita da 4 mezzi su un tipico percorso urbano mostra un costo di gestione inferiore del 40% rispetto ad un’analoga linea servita da mezzi a ricarica parziale induttiva. Il rafforzamento della performance economica è in buona parte dovuto al fatto che i supercondensatori, contrariamente agli accumulatori elettrochimici come le batterie al litio, non devono essere sostituiti e la loro durata supera abbondantemente il ciclo di vita del mezzo sul quale sono montati, inoltre sono reciclabili e composti principalmente da materie prime molto abbondanti come carbonio e alluminio.
In figura, fatto 100 il costo della mobilità elettrica con batterie elettrochimiche, si pongono a confronto le alternative, anche in relazione all’effetto dell’impatto della mobilità sull’economia. Vedi anche riflessioni su eroei
Le modalità di trasporto pubblico su ferro con pantografo e su gomma con ricarica ultrarapida di supercapacitori non necessariamente vanno in conflitto, anzi potrebbero essere sinergiche come ad esempio per un tram che, a fronte di particolari vincoli, debba interrompere l’alimentazione da pantografo per tratti più o meno lunghi.
In sostanza le due modalità sono compatibili e complementari in un contesto di trasporto regionale integrato in cui il tram treno è preferibile nelle aree centrali o comunque molto urbanizzate in cui l’intensità delle utenze giustifichi l’alto costo dell’infrastruttura oppure per i lunghi percorsi veloci tra grandi e medi centri urbani mentre il K-Bus trova la sua migliore applicazione nel collegare i nodi serviti dal mezzo su ferro con le aree periferiche o i piccoli centri (trasporto extraurbano) oltre che per altri servizi che svolgono percorsi predefiniti come ad es. la raccolta dei rifiuti o taluni tipi di logistica e di distribuzione.
Per quanto riguarda il trasporto privato con mezzi elettrici non vi è ancora interesse a proporre la tecnologia biberonage almeno finchè l’infrastruttura dedicata al K-Bus non sia talmente capillare da poter effettuare la ricarica anche per l’utente privato (ad es. ai semafori) e/o la capacità dei supercondensatori non si avvicini a quella tipica delle batterie al piombo di 30 Wh/kg (siamo ancora intorno ai 10 Wh/kg).
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