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E' da un pò che sto riflettendo sulla produzione decentralizzata dell'energia elettrica, che a mio parere è l'unica soluzione che può portare ad un futuro sostenibile. Infatti se ogni casa producesse qualche kw di potenza avremmo risolto tutti i problemi.
Innanzitutto non ci sarebbe dispersioni dovuto alla distanza: il luogo di utilizzazione è uguale o vicinissimo a quello di produzione
Non saremmo dipendenti da centrali, con conseguente rischio di blackout per incidenti o attentati
E naturalmente saremmo padroni della nostra energia e liberi di farne ciò che ne vogliamo
Insomma sembra l'uovo di Colombo, e a me piace molto paragonare questo sistema alla nascita di internet: tanti nodi decentralizzati ed ognuno che può fornire facilmetne il suo contributo.
Ora però c'è da capire quale può essere il sistema piùa ffidabile ed economico per produrre energia in ogni casa. Tra tutte le alternative direi che una scrematura porta a 3, massimo 4 soluzioni
1)fotovoltaico
2)eolico
3)minicentrale termica
Del primo e del secondo sappiamo più o meno tutto e ci sono altre sezioni del forum in cui se ne parla. Rispetto al terzo possiamo definire le prime 2 come vere fonti d'energia rinnovabili, quindi l'ideale sarebbe affidarsi completamente ad esse. Ma sappiamo come un'analisi costi/benefici non depone certo a loro favore.
Passiamo quindi alla n°3. Ci sono essenzialmente 2 modi per realizzarla:
a)combustione esterna
b)combustione interna
Nella a) rientrano l'uso delle biomassse, dei pellets, degli scarti, di tutto ciò che è combustibile. E, a seconda della potenza termica disponibile, si può usare il ciclo Rankine, il Bryton o lo Stirling (che tra l'altro può essere usato anche nel solare termico)
L'alternativa b) è quella che secondo me ha le migliori prospettive a breve termine. Dei motori a combustione interna sappiamo praticamente tutto, inoltre la maggior parte delle case ha a disposizione un combustibile molto adatto ai motori scoppio: il gas metano. Inoltre ogni casa ha necessità di potenza termica ed elettrica in quantità che, guarda caso, sono proprio in rapporto 3 a 1: proprio il rapporto dato da un normale motore a scoppio.
Ecco in dettaglio un esempio di progetto:
Motore a scoppio alimentato a metano allacciato alla rete. Cilindrata 80/100 cc Potenza d'uscita circa 5 cavalli = 3,6 kw
Ipotizzando un rendimento a regime costante del 25 % abbiamo 1/4 di potenza trasformata in movimento, un altro 10% come energia cinetica dei gas di scarico, il resto in calore.
Avremo quindi una potenza assorbita di 3,6*4 = 14,4 kw dei quali appunto 3,6 in potenza utile all'albero, i restanti 10,8 kw sotto forma di calore ceduto, parte attraverso i gas di scarico, parte attraverso il motore stesso.
Alla fine quindi avremo:
1)Ipotizziamo 3,6 kw di potenza meccanica all'albero. Con una turbina potremmo recuperare altra potenza meccanica dai gas di scarico, quantificabile in un 5-10 % della totale, quindi altri 0,5/0,9 kw per un totale di circa 4,5 kw. Con un alternatore di rendimento intorno al 90% ci danno 4 kw di potenza elettrica, adatti per un uso domestico.
2)Sistema di recupero calore dal motore (serpentina o addirittura alloggiamento dell'intero motore,opportunamente isolato, in un boiler di acqua) e un altro per i gas di scarico (ad esempio immersione in tubi in controgradiente a condensazione). Potremmo ipoteticamente recuperare il restante 65% di energia proveniente dalla combustione del metano, ossia 7 kw termici, sufficienti per il riscaldamento domestico. Senza considerare che la condensazione ci porta ad un rendimento superiore al 100 %
Ora una piccola analisi dei costi:
Considerando il potere calorifico inferiore del metano pari a 34,33 MJ/mcubo per garantire il funzionamento del sistema avremo un flusso di circa 10,8 kJ/s*3600 s/h /34,33 MJ/mc = 1,11 mc/h per un costo di funzionamento di circa 0,7 €/h da cui dovremmo detrarre il risparmio sulla corrente elettrica pari a 4 kw*0,18 €/kwh = 0,72 €/h.
In pratica costo zero!!!
E' un calcolo abbastanza approssimato, ma anche ipotizzando di sbagliare di 10, 20 centesimi, il sistema è comunque molto vantaggioso. I costi di manutenzione sono quelli di un normale motore a scoppio, ma, ricordiamo, ottimizzato per funzionare in un ristretto range di giri, quindi in modo da usurarsi il meno possibile, e con consumi di lubrificante irrisori.
Inoltre qualcuno potrebbe obiettare che il rapporto tra i fabbisogni di energia termica ed elettrica è molto variabile nell'arco della giornata, del mese o dell'anno. Bene, il sistema sarà costruito in modo da regolarsi solo in base al fabbisogno termico. Un pò come fa la nostra caldaia che si accende e si spegne in base alla richiesta di acqua calda.
Non dimentichaimo infatti che rimaniamo comunque connessi alla rete elettrica. In questo modo quando produrremo meno corrente del necessario assorbiremo dalla rete. In caso opposto cederemo la nostra energia alla rete al prezzo di mercato. Se tutte le case adottassero questo sistema, cessioni e assorbimenti si compenserebbero fino ad avere una richiesta totale costante (e idealmente nulla) che verrebbe soddisfatta dalle normali centrali.
Ho corso troppo?
Innanzitutto non ci sarebbe dispersioni dovuto alla distanza: il luogo di utilizzazione è uguale o vicinissimo a quello di produzione
Non saremmo dipendenti da centrali, con conseguente rischio di blackout per incidenti o attentati
E naturalmente saremmo padroni della nostra energia e liberi di farne ciò che ne vogliamo
Insomma sembra l'uovo di Colombo, e a me piace molto paragonare questo sistema alla nascita di internet: tanti nodi decentralizzati ed ognuno che può fornire facilmetne il suo contributo.
Ora però c'è da capire quale può essere il sistema piùa ffidabile ed economico per produrre energia in ogni casa. Tra tutte le alternative direi che una scrematura porta a 3, massimo 4 soluzioni
1)fotovoltaico
2)eolico
3)minicentrale termica
Del primo e del secondo sappiamo più o meno tutto e ci sono altre sezioni del forum in cui se ne parla. Rispetto al terzo possiamo definire le prime 2 come vere fonti d'energia rinnovabili, quindi l'ideale sarebbe affidarsi completamente ad esse. Ma sappiamo come un'analisi costi/benefici non depone certo a loro favore.
Passiamo quindi alla n°3. Ci sono essenzialmente 2 modi per realizzarla:
a)combustione esterna
b)combustione interna
Nella a) rientrano l'uso delle biomassse, dei pellets, degli scarti, di tutto ciò che è combustibile. E, a seconda della potenza termica disponibile, si può usare il ciclo Rankine, il Bryton o lo Stirling (che tra l'altro può essere usato anche nel solare termico)
L'alternativa b) è quella che secondo me ha le migliori prospettive a breve termine. Dei motori a combustione interna sappiamo praticamente tutto, inoltre la maggior parte delle case ha a disposizione un combustibile molto adatto ai motori scoppio: il gas metano. Inoltre ogni casa ha necessità di potenza termica ed elettrica in quantità che, guarda caso, sono proprio in rapporto 3 a 1: proprio il rapporto dato da un normale motore a scoppio.
Ecco in dettaglio un esempio di progetto:
Motore a scoppio alimentato a metano allacciato alla rete. Cilindrata 80/100 cc Potenza d'uscita circa 5 cavalli = 3,6 kw
Ipotizzando un rendimento a regime costante del 25 % abbiamo 1/4 di potenza trasformata in movimento, un altro 10% come energia cinetica dei gas di scarico, il resto in calore.
Avremo quindi una potenza assorbita di 3,6*4 = 14,4 kw dei quali appunto 3,6 in potenza utile all'albero, i restanti 10,8 kw sotto forma di calore ceduto, parte attraverso i gas di scarico, parte attraverso il motore stesso.
Alla fine quindi avremo:
1)Ipotizziamo 3,6 kw di potenza meccanica all'albero. Con una turbina potremmo recuperare altra potenza meccanica dai gas di scarico, quantificabile in un 5-10 % della totale, quindi altri 0,5/0,9 kw per un totale di circa 4,5 kw. Con un alternatore di rendimento intorno al 90% ci danno 4 kw di potenza elettrica, adatti per un uso domestico.
2)Sistema di recupero calore dal motore (serpentina o addirittura alloggiamento dell'intero motore,opportunamente isolato, in un boiler di acqua) e un altro per i gas di scarico (ad esempio immersione in tubi in controgradiente a condensazione). Potremmo ipoteticamente recuperare il restante 65% di energia proveniente dalla combustione del metano, ossia 7 kw termici, sufficienti per il riscaldamento domestico. Senza considerare che la condensazione ci porta ad un rendimento superiore al 100 %
Ora una piccola analisi dei costi:
Considerando il potere calorifico inferiore del metano pari a 34,33 MJ/mcubo per garantire il funzionamento del sistema avremo un flusso di circa 10,8 kJ/s*3600 s/h /34,33 MJ/mc = 1,11 mc/h per un costo di funzionamento di circa 0,7 €/h da cui dovremmo detrarre il risparmio sulla corrente elettrica pari a 4 kw*0,18 €/kwh = 0,72 €/h.
In pratica costo zero!!!
E' un calcolo abbastanza approssimato, ma anche ipotizzando di sbagliare di 10, 20 centesimi, il sistema è comunque molto vantaggioso. I costi di manutenzione sono quelli di un normale motore a scoppio, ma, ricordiamo, ottimizzato per funzionare in un ristretto range di giri, quindi in modo da usurarsi il meno possibile, e con consumi di lubrificante irrisori.
Inoltre qualcuno potrebbe obiettare che il rapporto tra i fabbisogni di energia termica ed elettrica è molto variabile nell'arco della giornata, del mese o dell'anno. Bene, il sistema sarà costruito in modo da regolarsi solo in base al fabbisogno termico. Un pò come fa la nostra caldaia che si accende e si spegne in base alla richiesta di acqua calda.
Non dimentichaimo infatti che rimaniamo comunque connessi alla rete elettrica. In questo modo quando produrremo meno corrente del necessario assorbiremo dalla rete. In caso opposto cederemo la nostra energia alla rete al prezzo di mercato. Se tutte le case adottassero questo sistema, cessioni e assorbimenti si compenserebbero fino ad avere una richiesta totale costante (e idealmente nulla) che verrebbe soddisfatta dalle normali centrali.
Ho corso troppo?
"> Ma mi sapresti dire se il progeto tedesco riguarda la singola abitazione o il condominio o magari l'intero comune?
">
.
"> Però avevo dato un'occhiata e c'erano diversi scaglioni: si partiva da 8 cent per arrivare a 20 e oltre. Quindi forse c'è da fare un conto più complesso.
">
">
) rispetto al "crude oil" because:
">
"> passare il tubo caldo nell' acqua, non mi pare molto più "arzigogolato" che produrre elettricità per la pompa di calore che aspira il calore del generatore pompandolo nello scambiatore dentro l'acqua. 
">
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