Tanto petrolio pulito con KiteGen. Dall’Italia almeno 10 volte l’Arabia Saudita

Lo stampo in fibra di carbonio per la Power Wing

Da maggio di quest’anno (2016), KiteGen ha completato il proprio piano industriale che ha portato al progetto esecutivo dei generatori industriali definitivi. corredato dalle numerose realizzazioni fisiche già validate ed emendate. Proprio da maggio è iniziata una intensa attività negoziale che ha già attivato buna parte della filiera industriale, che in seguito agli accordi è già attiva ed impegnata sul fronte della revisione di progetto e di produzione di serie.

La strategia di KiteGen nello scenario HAWP è stata semplice, consapevole e molto focalizzata. A consuntivo si conferma di grande successo meglio di così non si sarebbe potuto fare, confermando e mantenendo il nostro vantaggio competitivo globale. I numerosi prototipi di ricerca del passato, con la loro operatività, ci hanno permesso di stilare le specifiche precise delle macchine ideali da produrre a scala industriale e di tutte le realizzazioni inedite ed ancillarie al funzionamento del nuovo presidio energetico. Un passaggio inevitabile nonché opportuno in quanto insistere nel far volare ali provvisorie con macchine immature rappresenta un costo e non avrebbe fornito ulteriori idee ed informazioni progettuali, mentre ora abbiamo potuto finalmente tirare una linea e dopo la progettazione e  l’industrializzazione affrontare il capitolo successivo della produzione industriale di qualità con un risultato prestazionale garantito.

Il KiteGen Stem è apparentemente molto complesso, specialmente per chi non ha vissuto il processo creativo e progettuale dall’interno, sarebbe auspicabile e veramente grandioso poter godere di una audience diffusa, competente ed attrezzata, in quanto si potrebbe entrare in una logica programmatica collettiva che scatenerebbe l’ottimismo e porrebbe fine immediatamente alla stagnazione secolare in cui la nostra società è caduta.  Purtroppo dobbiamo subire la superficialità istituzionale e l’inadeguatezza accademica che in qualche modo riescono a nascondere e rallentare un processo che potrebbe essere entusiasmante e ricco di occasioni per l’intero paese, e non solo.

In più occasioni abbiamo avuto dei contatti relativamente approfonditi con l’accademia, in quanto abbiamo anche ospitato dei docenti delle facoltà di Energetica che accompagnavano dei candidati che avevano deciso di dedicare la loro tesi al KiteGen. Con nostro grande stupore questi docenti erano personalmente impegnati in progetti energetici senza innovazione già dimostratisi vani e palesemente fallimentari, questo senza mostrare nessuna tensione ideale ed assunzione di responsabilità nel condurre la conoscenza ed il proprio lavoro in direzioni potenzialmente utili alla collettività. Ovviamente l’imbarazzo di questi incontri è pesante lasciando senza risposta la domanda sulla motivazione pur consapevole di tale mediocrità ed apparente analfabetismo funzionale.

Fortunatamente esistono, benché siano sempre più rare, delle realtà professionali ed industriali che non si sottraggono all’onere di comprendere e di affrontare con la dovuta applicazione e diligenza il trasferimento tecnologico che KiteGen è in grado di offrire ed esplicitare. La grande soddisfazione è quella di assistere durante la condivisione dell’imponente dettaglio progettuale ed operativo, al progressivo riconoscimento del valore ed approvazione del lavoro fin qui fatto da KiteGen e come epilogo alla assoluta certezza ed ineluttabilità di KiteGen che occuperà una posizione da protagonista nello scenario energetico globale. Tale convinzione e corroborata dalla grande quantità di dati ed esperienze negative sulle diverse opzioni energetiche che sono state grandemente spinte finora.

Ma KiteGen non si ferma all’energia elettrica, ma affronterà agevolmente anche la produzione di combustibili di sintesi allargando notevolmente il mercato globale a cui si rivolge e che espone un TAM di $8T/anno, e che razionalmente saranno quasi tutti a disposizione per l’eolico troposferico e quindi di KiteGen ed assimilati.

Questo post di Energy Matters in inglese è una ottima introduzione accompagnato a quello di Robert Rapier, esplicitano chiaramente che KiteGen è l’anello mancante per rendere fattibile la sintesi dei combustibili liquidi, anello che speriamo di apportare presto all’intero processo. Specialmente ora che abbiamo concluso le attività creative con la loro dose di aleatorietà. Il bisogno di creatività per un progetto innovativo ovviamente impedisce una stringente programmazione temporale, alcune volte un’impasse ha portato in stallo il progetto con una buona dose di sconforto del team, e tante storie tecnologiche da raccontare. Peraltro, impasse e stallo tanto quanto le attività negoziali che spesso, con i pachidermi multinazionali, impongono una ulteriore alea ed occasionalmente atteggiamenti eccezionalmente scorretti ed inconcludenti ed ulteriori occasioni di sconforto, ma i problemi si sa incombono per essere risolti ed è proprio ciò che abbiamo ottenuto, ciò che è più importante, a vantaggio e nell’interesse di tutti.

Cogliamo l’occasione per un invito, se per caso ci leggono delle aziende o dei professionisti che pensano di essere attrezzati tecnicamente e logisticamente, se il progetto KiteGen è sufficientemente compreso, nella sua dimensione ed impatto, da poter prevedere una partecipazione alla filiera. Il team di KiteGen è disponibile, con un semplice NDA , nel mostrare e spiegare il progetto complessivo, il piano industriale, le evidenze funzionali, e le componentistiche che ancora attendono di trovare una collocazione produttiva presso terzi, nonché l’assunzione della cura in una logica evolutiva e di perfezionamento. Alcune delle componentistiche inedite ed innovative che abbiamo sviluppato meriterebbero un’azienda dedicata con un proprio business plan indipendente.

Questione dei finanziamenti HAWP

E’ stata posta di frequente la questione dei finanziamenti alla R&D nel settore dell’eolico troposferico. Secondo alcuni, ingenti investimenti pubblici e privati, paragonabili a quelli  profusi in tecnologie come la fusione nucleare, sono stati assorbiti dal settore senza portare ancora nulla sul mercato.

Premettendo che, come si può evincere, ad esempio, da documenti rilasciati dalla world nuclear association http://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/nuclear-fusion-power.aspx , il programma di ricerca della fusione nucleare prevede investimenti dell’ordine delle migliaia di miliardi di $ e che, ad oggi, sono state già state spese alcune centinaia di miliardi di $, KiteGen dichiara che il costo totale delle proprie attività nel campo dell’eolico troposferico ammontano a circa 12 mln € a tutto il 2015 approssimativamente ripartiti come segue:

  • Sviluppo e mantenimento proprietà intellettuale: € 3 mln
  • R&D, reclutamento e formazione: € 4 mln
  • Promozione, disseminazione: 560k€
  • Ricerca applicata ed industriale, materiali e consulenze: €4,5 mln

Tali risorse sono state derivate da:

  • Progetti finanziati e cofinanziati pubblici italiani: € 670 k€
  • Progetti finanziati e cofinanziati pubblici europei: € 650 k€ (5M€ di valore totale del progetto)
  • Soci ed Investitori privati € 11 mln

Infine, in merito a bandi e progetti pubblici regionali e nazionali finanziati e cofinanziati, cui KiteGen ha partecipato presentando progetti inerenti all’eolico troposferico e che sono stati ammessi al finanziamento e posti al vertice nelle apposite classifiche, Risulta che KiteGen, su un totale di circa 78 mln, ad oggi ha visto (parzialmente) erogati € 1,2 mln circa.

KiteGen come primo attore ha fatto nascere nel mondo numerose iniziative che si pongono in concorrenza con i concetti da essa brevettati. Per quanto riguarda questi supposti competitor stimiamo dalle informazioni rese pubbliche che le risorse pubbliche e private investite (e in una certa misura disperse) nel campo dell’eolico troposferico dai principali soggetti quali Makani, SkySails, Kite Power Systems, NTS, siano dell’ordine dei 100 milioni di €. Anche ipotizzando cifre molto maggiori il confronto con la fusione nucleare o con le migliaia di miliardi di $ investiti nei programmi di Green Energy (fotovoltaico, eolico, maree etc) è in ogni caso improprio ed inammissibile.

KiteGen è sempre pronta a dimostrare, nell’ambito di diligence tecniche condotte da soggetti qualificati, di aver investito con grande successo il proprio impegno raggiunto tutti i propri milestones e portato proprio quest’anno la tecnologia KiteGen a livello di TRL 8 (https://en.wikipedia.org/wiki/Technology_readiness_level), nonché di aver calcolato con affidabilità  il costo per il raggiungimento del TRL9 (la tecnologia nella forma finale)  un importo relativamente  modesto ed una tantum, che include la conclusione dell’industrializzazione, il proseguimento del teaming up, la formazione professionale, l’implementazione delle subforniture specializzate, la qualificazione, la prima ottimizzazione produttiva e finalmente la produzione in serie dei generatori di qualità e dimensione industriale e ben funzionanti. Questo importo definito modesto è dell’ordine del centinaio di milioni, direttamente comparabile con le centinaia di miliardi spesi dagli italiani per il fotovoltaico, ma con il risultato di implementare una fonte che si autoalimenta ed autosostiene economicamente.

Questi ultimi progredendo poi con le proprie risorse, e forti del giacimento ricco ed illimitato di energia a cui si rivolgono, affiancherebbero e poi sostituirebbero tutta la produzione NFER attuale di circa 38 TWh in 5 anni creando solo per iniziare 100mila posti di lavoro veri, ed ancor prima è prevedibile che si scateni un clima di irrefrenabile ottimismo economico e sociale.

La completa ed autonoma comprensione del KiteGen della sua tecnologia e delle sue potenzialità  purtroppo sembra esclusivamente riservata ad una ristrettissima elite di tecnici/scienziati che già hanno realizzato qualcosa di notevole e reale nella propria vita. Per esperienza confidiamo però che il capitolo della la formazione specifica possa fornire al progetto ed in tempi brevi la massa critica necessaria per implementare l’iniziativa industriale. KiteGen, quale “first mover”, ha prodotto pionieristicamente la conoscenza e il saper fare ed ha già formato nel tempo e con i propri mezzi un centinaio di docenti, Phd, ingegneri e professionisti con provenienza internazionale, con alterni esiti tra i quali lo stimolo per la nascita delle principali iniziative in competizione a KiteGen stessa, sorvolando benevolente sull’atteggiamento umano poco corretto, resta l’orgoglio tutto intellettuale di aver lanciato i semi dell’unica possibile fonte di energia abbondante e sostenibile per il futuro dell’umanità.

Dialoghi sull’energia

di Giancarlo Abbate

Questo articolo, e altri che probabilmente seguiranno, sono un resoconto (quasi) fedele di una serie di recenti conversazioni tra due appassionati di energia. I due, Mario e Giorgio, abitano in una città del nord Italia, sede di un’università e con una notevole presenza di piccole e medie industrie tecnologiche. Il primo (M) è un tecnico elettronico/elettrotecnico e buon programmatore, ha tra i 45 e i 50 anni, il secondo (G) venticinquenne sta scrivendo la sua tesi (non so bene se magistrale o di dottorato) in una disciplina scientifica. Mario e Giorgio si incontrano a volte durante l’intervallo di pranzo, hanno fatto amicizia e discutono di energia, ambiente e del futuro dell’umanità. Qualche tempo fa Giorgio ha iniziato a registrare alcune di queste conversazioni ed io, con il loro consenso, ne propongo questa rielaborazione scritta. Ho fatto la loro conoscenza grazie al comune interesse per l’eolico troposferico come fonte primaria di energia e per la tecnologia KiteGen come promettente strumento per il suo sfruttamento.

1. La cultura dell’energia.

M     Sto pensando alla curiosa maledizione che incombe sul dibattito sull’energia e alle responsabilità dei divulgatori, spesso improvvisati.

G      A cosa ti riferisci precisamente?

M     In un articolo Carlo Stagnaro si domanda: “Perché si dicono tante sciocchezze nel dibattito energetico in Italia?“. Vi si può leggere questa frase: “Il dibattito sull’energia è abbastanza carente più o meno a tutte le latitudini, anche se alle nostre più che ad altre. Per giunta, l’argomento dell’ignoranza può valere per il pubblico in generale, ma non per gli esperti interpellati dai giornali.”
Sono assolutamente d’accordo con questa riflessione. Chi sono questi esperti? perché parlano così tanto e così spesso ed a sproposito di energia, di risparmio energetico, di fonti rinnovabili e fossili? L’energia è certamente una materia complessa ma è deterministica, non c’è spazio per le opinioni. Gli pseudo-divulgatori però si impegnano con una presenza assidua su tutti i mezzi a disposizione con la convinzione di diffondere il verbo e se da un lato i professionisti dell’energia non hanno certamente bisogno delle loro opinioni e le ignorano o tutt’al più ne vengono infastiditi, dall’altro il pubblico non specialista viene infarcito quasi sempre di false credenze o esagerazioni.

G      Beh, forse anche tu esageri. In primis, ci dovrebbe essere sempre spazio per opinioni diverse e casomai, argomentando, si possono confutare quelle sbagliate. Poi, anche i professionisti possono dire sciocchezze e fare scelte sbagliate.

M       Si certo, ma vorrei farti un paio di esempi concreti ed evidenti di sciocchezze annidate in articoli, post e vari documenti disponibili in rete, affermazioni che non solo impattano negativamente sul progetto KiteGen di sfruttamento dell’eolico troposferico ma danneggiano il futuro di noi tutti. Il primo è un ponderoso e blasonato documento firmato dal dipartimento di ingegneria gestionale del Politecnico di Milano:

Wind Energy Report, Il sistema industriale italiano nel business dell’energia eolica.

Cito da pagina 19 di questo report:
1.1 Il principio di funzionamento, la struttura ed i costi di un impianto eolico

E’ il sole il vero “motore” dell’energia eolica, giacché è proprio dal differente assorbimento di energia solare in diverse zone dell’atmosfera terrestre e quindi dal conseguente differenziale di temperatura e pressione che si generano i venti, in tutte le possibili varianti dovute alle caratteristiche locali e all’orografia del suolo.

Su base annuale, circa il 2% delle radiazioni solari vengono effettivamente convertite in correnti aeree – e quindi sono possibile fonte di energia eolica – per un corrispondente valore di oltre 2 mld tep.

Considerando tuttavia la quota parte di questa energia che può essere, almeno dal punto di vista teorico, effettivamente sfruttata per la produzione di energia elettrica (e quindi ad esempio escludendo le correnti di media/alta quota) è necessario ridurne di quasi il 95% il valore: in buona sostanza l’energia eolica effettivamente sfruttabile può essere stimata in circa 100 mln tep all’anno. Il potenziale è quindi estremamente rilevante….

G      Cos’è che non va in queste affermazioni? L’Energy & Strategy Group del Politecnico di Milano che ha pubblicato questo documento gode di un’ottima reputazione ed ha pubblicato negli anni numerosi report e documenti di alto livello sull’energia, utilizzati anche dal Governo e dalle amministrazioni pubbliche.

M     E’ proprio questo il punto! Il project manager del ponderoso quanto discutibile documento, Riccardo Terruzzi, è certamente informato sull’immenso giacimento eolico troposferico e sull’attività di sviluppo industriale di KiteGen per arrivare al suo sfruttamento. Nonostante ciò sembra abbia preferito lasciarvi errori imperdonabili ed inconcepibili per chi pretende di porsi come esperto di energia nonché consigliere governativo di politiche energetiche. Andando nel dettaglio degli errori, il primo è davvero clamoroso: il Report afferma che su base annuale il contenuto energetico totale dei venti atmosferici è oltre 2 mld tep ma questo numero è sbagliato, per difetto, di un fattore 1000! Tre ordini di grandezza, capisci? Stime ragionevoli si trovano in molti articoli scientifici, come quello storico di Gustavson del 1979 su Science.

G      Conosco quel lavoro di Gustavson, si basa su approssimazioni ragionevoli, è chiaro e le sue stime sono tuttora valide; d’altra parte mi sembra incredibile che il Report dell’Energy & Strategy Group possa essere sbagliato di tre ordini di grandezza. In ogni caso il conto è semplice e lo possiamo rifare in due minuti.

M     Detto, fatto. La costante solare, cioè la quantità di energia irradiata dal Sole che raggiunge in ogni secondo un m2 di superficie della Terra, è di 1366 W/ m2, il pianeta terra durante la rotazione espone continuamente 127  milioni di km2 il che equivale a 173000 TW di radiazione incidente di cui circa il 2% alimenta i venti ovvero 3460 TW (1 TW=106 MW).

G      OK, dalla potenza passiamo all’energia ottenibile in un anno moltiplicando per le 8760 ore annuali ed otteniamo la stima dell’energia solare convertita in vento in 30300 PWh all’anno (1 PWh=106 GWh). Ciò basterebbe per la verifica ma gli economisti (e gli ingegneri gestionali) per complicarci la vita preferiscono usare le tonnellate equivalenti di petrolio, tep, dove 1 mld tep vale circa 11 PWh. Quindi in conclusione il vento atmosferico custodisce una ricchezza rinnovabile di 2750 miliardi di tep, ovvero un fattore 1000 superiore al dato riportato nel Report dell’Energy & Strategy Group. Hai veramente ragione è un errore madornale.

M      Questo errore è non solo fuorviante e contraddice ciò che la scienza dell’atmosfera sostiene, ma porta con sé anche il danno aggiuntivo di vanificare l’effetto cognitivo della comparazione con il fabbisogno umano corrente di energia che si assesta intorno ai 12 mld di tep/anno.

G      In sostanza, secondo i dati del Report citato tutta l’energia eolica terrestre è appena un sesto del fabbisogno annuale dell’umanità, che è stimabile in circa 12 mld di tep, con l’inevitabile conseguenza di relegare questa fonte ad un ruolo marginale, poiché solo una piccola frazione dell’intero serbatoio energetico può essere effettivamente sfruttata. In realtà però, correggendo l’errore, il serbatoio eolico corrisponde a circa 200 volte il fabbisogno e può a buon diritto assurgere al ruolo di principale fonte energetica primaria. Un grande errore porta con sé grandi conseguenze negative! Ma tu hai parlato di “errori” al plurale. C’è qualche altra affermazione che con va in quel report?

M     L’altra bizzarra frase di quel documento è quella che da per scontato che il vento che può essere sfruttato dal punto di vista “teorico”, e ripeto teorico, vede l’esclusione dell’alta e la media quota, pur ammettendo che contengono il 95% dell’energia, ovvero 20 volte ciò che è disponibile all’eolico convenzionale, per poi costruire i ragionamenti dell’intero documento basandoli solo sui sussidi pubblici.

G      Qui tocchi un tasto per me particolarmente sensibile. Questa impostazione inficia la validità di tutto il documento, nonostante in esso si possano trovare molti dati utili, in quanto i sussidi, benché dannosamente pantagruelici, sono stati congegnati con la speranza di far percorrere velocemente le curve di apprendimento economiche e tecnologiche alle fonti beneficiarie, per vederle competere in autonomia, e non come una condizione strutturale.

M     Ma se la risorsa eolica troposferica (cioè alta e media quota), come sottolineato nel documento, è 20 volte quella disponibile a 100/150 m, non è difficile capire che le prestazioni economiche di un generatore specifico seguiranno la stessa proporzione. Sul conto economico la colonna dei ricavi è da moltiplicare, e suppongo molto più di 20 volte.

G      Si, ma stai tralasciando il non banale fatto che non esiste in attività un generatore specifico per la media ed alta quota e, se esistesse, cioè se le macchine in costruzione presso KiteGen entrassero in funzione entro quest’anno, bisognerebbe comunque valutare anche la colonna dei costi per asserirne la reale convenienza.

M     So che la tua è una provocazione ma la voglio cogliere ugualmente. Almeno in linea “teorica” l’energia da fonte troposferica potrebbe costare anche 30 volte meno dell’eolico tradizionale ovvero 10 volte meno del carbone. E’ ragionevole prevedere che i primi generatori di energia da eolico troposferico produrranno ad alti costi nel loro primo anno di vita (ti ricordi il costo a MWh dei primi pannelli foto voltaici?). Tuttavia, attendendo la fine di un breve, ma questa volta efficace, periodo di apprendimento tecnologico ed economico delle macchine, è altrettanto ragionevole stimare un costo dell’energia più basso di qualunque altra fonte o tecnologia attualmente esistente, poiché il limite teorico di miglioramento è realmente molto alto.

G       Proponi forse incentivi statali anche per l’eolico troposferico?

M     Degli incentivi parleremo la prossima volta. Ora voglio sottolineare l’importanza di far comprendere a tutti, esperti e non, l’enorme potenzialità dell’eolico troposferico e cosa sta realizzando il gruppo di lavoro che si raccoglie intorno al progetto KiteGen per arrivare a sfruttare questo giacimento, non solo ricco ma soprattutto rinnovabile e pulito.

G      Forse sei troppo ottimista. La comunicazione sull’energia e sui danni ambientali e climatici assomiglia ad una guerra con bombardamenti continui dalle opposte fazioni. Il pubblico ne è frastornato e spaventato. Personalmente ritengo molto difficile che una comunicazione razionale ed argomentata riesca ad avere grande risonanza pubblica.

M     Tuttavia non è saggio lasciare che i soli “esperti” che dibattono, anzi si azzuffano, pubblicamente siano da una parte chi ha interessi nei combustibili fossili e dall’altra chi diffonde strampalate idee di austerity, anche detto risparmio energetico, e smart grid con improbabili accumuli elettrochimici. Un modo per capire se si è di fronte ad un vero esperto di energia è proprio quello di sentire quale opinione hanno sull’eolico troposferico.

G      Per quel che mi risulta la maggioranza risponderà di non saperne nulla.

M     Ed io questo non posso proprio accettarlo. Un “esperto” non può avere questa lacuna. Un “esperto” ha il dovere di essere informato ed aggiornato su tutte le frontiere tecnologiche del settore, in particolare se sono così promettenti. Ma passiamo al secondo esempio, cioè l’intervento di Luca Pardi, presidente dell’associazione per lo studio del picco del petrolio, recentemente apparso sul blog Risorse Economia Ambiente:

cito da questo post:

“Nessuna infrastruttura energetica può essere costruita, fatta funzionare, manutenuta e smantellata senza il fondamentale apporto dei combustibili liquidi di origine petrolifera.”

“Non ci chiediamo quindi quale sia l’alternativa possibile al petrolio. Non esiste.

G      Un altro campo minato in cui l’amore per la razionalità rischia di venir offuscato dallo spirito di appartenenza.

M      Quindi Pardi ci informa che il problema (NdA: di affrontare il raggiungimento del picco) non è tecnico in quanto non esistono sostituzioni ai combustibili liquidi di origine petrolifera. A parte la curiosa affermazione, mi chiedo veramente che bisogno ha Luca Pardi di allinearsi con coloro che tentano di danneggiare il lavoro tecnico di tutti i laboratori di ricerca che in ambito chimico stanno cercando di rendere il più efficiente possibile la sintesi artificiale dei combustibili liquidi.

G      So che la sintesi di combustibili liquidi, ad esempio da gas naturale, è già una realtà e sembra che alcuni processi industriali siano vicini al 30% di efficienza. Tuttavia questi processi consumano molta energia elettrica per cui l’alto costo finale del prodotto ne impedisce l’utilizzo commerciale su vasta scala.

M     Infatti, ma il ragionamento fatto prima sull’eolico troposferico rappresenta l’anello mancante per chiudere la catena. Se la presenza di un altro giacimento di energia, grande e rinnovabile, e soprattutto la sua accessibilità diventasse rapidamente patrimonio comune di tecnici, economisti e politici, non sarebbe difficile percorrere in pochi anni la curva di apprendimento economico fino ad arrivare al costo atteso dell’energia elettrica sotto ai 10$ al MWh.

G      E a quel punto il combustibile liquido di sintesi sarebbe una realtà economicamente conveniente ed il fracking una follia obsoleta. Ma c’è anche di più. Chi, come Pardi, sembra opporsi anche al “principio” che l’energia elettrica possa essere prodotta a quel costo, danneggia anche chi lavora per un modello tutto elettrico della nostra società che sarebbe in grado di proporre una nuova rivoluzione industriale. Riconversione dei sistemi di riscaldamento domestico a pompa di calore, la mobilità elettrica, i processi industriali elettrici diventerebbero non solo fattibili ed ecosostenibili ma anche economicamente convenienti.

M     E lo diventeranno se la razionalità prevarrà sugli interessi personali e sulla partigianeria. Il costo di produzione del barile di petrolio che sia sintetico o estrattivo non può e non deve superare un valore nell’ordine di una decina di dollari. In caso contrario esso resta recessivo e le economie del mondo non possono che avvitarsi in una spirale di grave indebitamento, di demolizione delle conquiste della civiltà e negando definitivamente qualunque possibilità di progresso alle economie periferiche.

G  10$?   Per lo shale oil questa soglia potrebbe essere difficile da raggiungere e ciò mette in discussione le scelte strategiche degli USA. Ma credo che ci stiamo addentrando in un discorso di economia che merita una discussione tutta per sé e le cifre citate sui costi estrattivi richiedono una più approfondita argomentazione, per oggi possiamo finirla qui.

L’autore (G.A. …) condivide l’impostazione concettuale e le conclusioni generali del dialogo tra Mario e Giorgio e demanda ai lettori eventuali commenti sulle loro singole affermazioni.

[ndr.] il post è apparso originariamente su iMille.org

Contro il riscaldamento climatico, serve KiteGen?

Il 9 settembre è uscito NATURE CLIMATE CHANGE con l’articolo di Ken Caldeira, Kate Marvel, Ben Kravitz con la ulteriore conferma delle posizioni di KiteGen ed altre informazioni inedite di grande importanza. Il giorno sucessivo come logica conseguenza e atto dovuto abbiamo inviato le lettere al governo con la proposta di soluzione per ALCOA. Forse è stato un atto troppo fiducioso sulla immediata fruibilità del lavoro su NCC e della buona copertura informativa ottenuta. [breve video di Caldeira che introduce lo studio]

Contavamo sui contenuti presenti, carichi di significative informazioni, questo al fine di dare supporto alle nostre argomentazioni più economiche, pensavamo che il Ministro Passera saltasse dalla sedia dicendosi  “ecco la soluzione!” Invece i giornalisti gli attribuiscono un commento scettico.

Ora vediamo di rimediare analizzando in queste pagine il lavoro di Caldeira, Marvel e Kravitz magari a puntate, i commenti ben ragionati dei lettori sono graditi.

Questo Blog qui linkato è curato da un docente di fisica e matematica, Marco Pagani che per primo ha  individuato ed evidenziato un aspetto del lavoro su NCC che risulta essere una novità, forse un’ancora di salvezza di grandissima attualità relativamente al cambiamento climatico. Il presidio di geoingegneria più potente finora individuato per raffreddare in emergenza la temperatura del pianeta, benchè si speri ancora che non diventi imprescindibile doverlo adottare.

Stabilire invece la massima potenza estraibile senza disturbare il clima, ne nel bene ne nel male, deve essere un esercizio di valutazione condotto tramite un principio di precauzione, che si scontra inoltre con delle convinzioni ideali di ciascuno sul modello di società e di popolazione numericamente sostenibile. Secondo le pubblicazioni scientifiche precedenti e sostanzialmente confermato da questo ultimo paper, sull’Italia fluisce una potenza totale il cui ordine di grandezza è intorno i 100 TW. Questa sarà una discussione lunga e ricca di posizioni filosofiche contrapposte ma per ora completamente priva di significato poichè fin’ora questo giacimento di energia rinnovabile  è stato intercettato solo perr una frazione infinitesima.

Permettetemi di fissare ad 1 TW la massima potenza estraibile dall’Italia, ovvero un arbitrario 1% di ciò che fuisce naturalmente, per il piacere dei numeri tondi e per offrire una metafora significativa:    L’Arabia Saudita produce 12,5 milioni di barili di petrolio al giorno, 521000 barili all’ora, la potenza termica equivalente contenuta nel petrolio estratto è di circa 1 TW, ovvero, gigawatt più gigawatt meno, equivalente a ciò che ho ipotizzato si possa estrarre dal vento troposferico italiano pur limitando modifiche climatiche. Questa è grossa vero?, rifate pure i conti se non ci credete, sono abbastanza facili.

Anche di radiazione solare ne abbiamo così tanta, ma per raccoglierla servono i dispositivi dispiegati sul territorio, mentre per l’eolico il pannello fotovoltaicocinetico è l’atmosfera stessa, già naturalmente dispiegata e manutenuta ed il KiteGen è solo la presa di forza che colletta l’energia raccolta dall’atmosfera.

Vorrei evidenziare un ulteriore grafico che mostra in particolare il vantaggio dell’eolico troposferico.

La linea blu è quella attribuibile al KiteGen, la linea rossa è attribuibile alle turbine eoliche. L’asse verticale indica la dimensione della superficie che intercetta il vento, comparata con il rateo di estrazione di energia cinetica sulle ascisse.

KEE vs drag area graph

estrazione di energia cinetica rispetto all'area di drag

Per una estrazione di potenza di 480 TW ogni kilometro cubo presso tutta la superficie del pianeta deve avere una turbina eolica che intercetta un fronte vento di 10000 metri quadrati,  un ettaro, mentre per l’eolico troposferico sono sufficienti un equivalente di 23 metri quadrati per km cubo.

L’eolico troposferico, però, non si limita al km cubo vicino terra, ma nello studio sfrutta idealmente tutta l’atmosfera, quindi per precisare il calcolo dell’equivalenza di superficie dobbiamo moltiplicare i 23 metri quadrati per il numero di cubi sovrapposti, tipicamente 10, corrispondenti a tutta la troposfera.

Quindi un’ala che spazzola 230 metri quadrati in altitudine sarebbe equivalente ad una pala eolica che spazzola un fronte vento di un ettaro.

Abbiamo detto un’ala che spazzola una superficie, ma quanto deve essere grande l’ala?

Un metodo semplificato è di dividere l’area da spazzolare con l’efficienza aerodinamica della stessa, un’ala con efficienza 10 qundi potrà avere una superficie di 23 metri quadrati per equivalere ad una torre eolica da 2,5 MW che tipicamente spazzola un ettaro di vento.

L’interesse pratico e tecnologico è quello di ottenere la potenza desiderata in un compromesso ideale tra quota di lavoro e superficie, ed è per questo che abbiamo scelto con il KiteGen Stem di volare sotto i 2000 metri con ali fino a 150 metri di superficie.

la  fluidità dei dati e delle prestazioni del KiteGen, che dipendono fortemente da decisioni sulla configurazione, sull’ala, la quota ed ovviamente il vento sono uno degli aspetti che infastidiscono chi è abituato a specifiche precise, che invece di apprezzare la libertà di modulazione e le opportunità offerte vede con sospetto il progetto, forse anche qualche consulente del governo.

In questo recente exploit mediatico, come dicevo, è stato attribuito al Ministro Passera un molto generico commento di tipo scettico sulla tecnologia KiteGen, provo ad interpretare. Sembra che i politici non siano più in grado di ragionare autonomamente senza le lobbies che li incalzano perennemente. Chi non si è fatto la lobby resta escluso da ogni ragionamento ed opportunità anche se è a vantaggio del paese e della collettività.

Ma se fosse chiaro a tutti di avere l’equivalente di una Arabia Saudita all’interno del territorio nazionale, merita ancora farsi delle domande a livello di banchieri, executive, politici, ministri  sul particolare sistema di trivellazione per estrarre l’energia e di come si fà per realizzarlo?

No! per favore, è materia complessa fidatevi dei brevetti “granted” dei riconoscimenti e delle 12 proposte KiteGen in risposta a bandi nazionali e regionali per l’innovazione tecnologica, ammesse a finanziamento ma sfortunatamente sempre senza copertura.

Metteteci piuttoso in condizione di lavorare e lasciateci fare senza tali commenti che altrimenti dai guai non ci usciamo mai più.

L’accumulo di energia secondo KiteGen

Una, come sempre, ottima analisi di Domenico Coiante fa il punto sulle rinnovabili e le necessità di accumulo giornaliero e stagionale.

Sembra la buona occasione per introdurre e chiarire la opportunità che offre in questo ambito la più grande sorgente in assoluto di energia concentrata disponibile sul pianeta, l’eolico troposferico.

Il grafico qui mostrato proviene dal volume della sezione metodologica dell’atlante dei venti di alta quota di Cristina Archer e Ken Caldeira, si tratta di una rappresentazione sofisticata che esprime una sorta di confronto competitivo o collaborativo tra i possibili sistemi di accumulo tradizionali, e l’opportunità di sfruttare l’accumulo naturale di energia nel regime stazionario del vento geostrofico, con un accorgimento per arrivare ad una disponibilità anche del 99,9%, ovvero 8751 ore l’anno garantite,  nettamente superiore alle fonti termoelettriche tradizionali e al nucleare.

Consiglio di dedicare il tempo sufficiente per decifrarlo sul documento originale poichè le implicazioni sono di estrema importanza. Su questo grafico sono state aggiunte le indicazioni di esempio riferite ad un KiteGen da 3MW nominali per rendere più facilmente comprensibile la logica. Le macchine KiteGen Stem per aderire all’esempio dovrebbero essere equipaggiate con ali di 150 mq con una efficienza aerodinamica equivalente oltre 20. Le ascisse rappresentano la dimensione della batteria di accumulatori rapportata alla dimensione dell’impianto eolico troposferico.

I venti che avvolgono il pianeta possono essere considerati come una colossale “flywheel” di accumulo energetico. L’atmosfera possiede una massa totale di 5 milioni di miliardi di tonnellate, 5*10^18 kg, che scorrono con una velocità media tale da portare il totale dell’energia accumulata a 100.000 TeraWattOra. Per fornire un paragone questa cifra che corrisponde alle attuali necessità energetiche delle attività del genere umano per oltre un anno, ma con il vantaggio che questo imponente accumulo è perennemente ripristinato dalle dinamiche fototermiche di origine solare.

Mentre per il fotovoltaico è necessario dispiegare sul territorio i pannelli che raccolgono minuziosamente l’energia diffusa, il KiteGen invece,  è la presa di forza di questo grande “pannello fotovoltaico fotomeccanico” già naturalmente costituito e mantenuto dall’atmosfera stessa. Questo pannello ha raccolto l’energia in forma cinetica, che è una forma nobile, ed è a disposizione per l’efficiente conversione elettrica.

Su uno specifico sito terrestre, nell’esempio nei pressi di NewYork, il generatore KiteGen può raggiungere e prelevare energia da questo flusso, con la probabilità di trovarlo sufficientemente potente per produrre energia alla potenza nominale  per il 68% del tempo,  un equivalente già strabiliante di circa 6000 ore annue.  Tuttavia vi è una limitazione, che non dipende dal flusso del vento che si affievolisce ma semplicemente dal fatto che cambia ciclicamente ed erraticamente latitudine.

Allora qual’è l’idea che il grafico esprime per spingere l’eolico troposferico fino ad una probabilità  del 95% di disponibilità o addirittura ad un 99,9%?  Abbastanza semplice, sono necessari due generatori dislocati sul territorio ad una distanza sufficiente da averne almeno uno investito dal flusso del vento. I due generatori sono da considerare come un unico sistema che produrrà il doppio del necessario per il 68% del tempo, ma che darà una garanzia di erogazione al valore nominale di uno  (e che ovviamente costeranno il doppio).

Nel grafico viene fatto il confronto con equivalenti ed ipotetici sistemi di accumulo elettrico, per ottenere lo stesso risultato dei due generatori distanziati.

Se assumiamo un costo dell’accumulo elettrochimico di 1 €/Wh, un punto che ho evidenziato nella figura (b) suggerisce 34,5 MWh,  quindi  34,5 milioni di euro per le sole batterie di accumulatori necessarie per assolvere al servizio di portare la disponibilità al 95%:  un costo nell’ordine di grandezza di oltre 10 volte rispetto alla brillante idea di avere una distribuzione sul territorio di generatori troposferici.

Cosa si ricava da queste riflessioni?:

1) l’intermittenza di erogazione che affligge l’eolico convenzionale ed il fotovoltaico può essere brillantemente superata con l’eolico troposferico;  attribuire al termoelettrico l’esclusiva sul baseload non è più corretto.

2)Il bilancio economico di questo impianto doppio può farsi carico in scioltezza della ridondanza dei generatori poichè può contare su 68% + 68% + 32%  ore di disponibilità annua, che corrisponderebbero a 11560 ore/anno  equivalenti.

3) in caso di una sufficiente distribuzione territoriale di farms KiteGen Stem, o di KiteGen Carousel, queste riflessioni perderanno il loro specifico valore, in quanto l’effetto di ridondanza lo si ottiene intrinsecamente.

4) la ridondanza porterebbe ad avere un eccesso di produzione potenziale, ma  i KiteGen sono facilmente e velocemente modulabili mediante un coordinamento centrale, offrendo un preciso adeguamento alla curva di domanda.

5) il grafico si riferisce a NewYork, ma l’influsso orografico di rallentamento si affievolisce con i venti di alta quota, rendendo valido l’esempio per buona parte del globo.

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