Discussione: L'EROEI

Parliamo tanto di questo benedetto EROEI, vediamo cosa ne dice Wikipedia

EROEI è un acronimo inglese che sta per Energy Returned On Energy Invested (o Energy Return On Energy Investment), ovvero "energia ricavata su energia consumata"; tale parametro indica precisamente la resa energetica, un rapporto tra l’energia ottenibile da un prodotto e l’energia spesa per la sua lavorazione. Un processo è energeticamente conveniente se presenta un valore di EROEI maggiore di 1; se il suo valore è minore di 1 vuol dire che si spende più energia di quanta se ne possa ricavare. In alcuni casi l’energia restituita, anche se minore di quella impiegata, può offrire particolari utilità. Con questo ausilio teorico è possibile comparare efficamente processi diversissimi fra loro, quasi ogni attività umana: dalla semplice legna da ardere alle componenti di un pannello solare, che richiedono un considerevole investimento in energia “congelata” per la loro produzione, e si rivela fondamentale nell'operare una scelta fra le diverse fonti energetiche. Si noti anche che l’EROEI si ottiene dal rapporto di quantità di energia messe in gioco anche in tempi diversi, e la sua rilevanza dipende dal tasso di sconto assunto per l’energia investita.


Spesso per l'EROEI non viene indicato un solo valore ma una forbice fra due estremi: questo perché ogni processo è soggetto ad imprevisti, costi collaterali o esternalizzati ed evoluzioni tecnologiche. Bisogna infine ricordare che si tratta di una stima, la cui verifica sarà possibile solo alla fine del ciclo, e su campi d'indagine in cui quasi ogni realtà (ogni giacimento o ogni modello di generatore elettrico) fa potenzialmente caso a sé.


Vediamo anche alcuni valori di EROEI forniti da AspoItalia

EROEI largamente positivo

* Grande idroelettrico fra 50 e 250
* Mini idroelettrico fra 30 e 270
* Fotovoltaico a film sottile fra 25 e 80


EROEI certamente positivo

* Petrolio fra 5 e 15
* Eolico fra 5 e 80
* Fotovoltaico convenzionale fra 3 e 9
* Carbone fra 2-7 e 7-17
* Gas naturale fra 5 e 6
* Biomassa fra 3-5 e 5-27


Stime dell'EROEI molto divergenti

* Nucleare da meno di 1 a 60-100


EROEI potenzialmente minore di 1

* Etanolo (da coltivazioni dedicate) fra 0.6 e 1.4
* Sabbie bituminose minore di 1


Che ne pensate?

A me non è molto chiaro, se parliamo dell'energia impiegato, non penso si possa mettere sul stesso piano il gas metano con il FV, a fine del conto il gas è li, viene trasportato in quantità astronomico e produciamo (con pessimo rendimento) GWh di energia.

Per produrre la stessa quantità di energia con il FV, richiederebbe risorse economiche, personale ecc impensabile, e in quanti anni pensi di andare alla pari.

LEROI va considerato con una finestra di 10 anni, 50 anni ?

Questi valori messo non è molto leggibile, se non viene spiegato come ottengono questi valori, cosa considerano ?.
Viene dato un punteggio maggiore per il rinnovabile presumo,

Per chiarire meglio aggiungo il caso del petrolio

L'esempio più classico è quello del petrolio: in questo caso l'EROEI sarà pari all'energia resa da un barile di petrolio fratto l'energia necessaria per ottenere la stessa quantità di petrolio (le indagini geologiche, la trivellazione, l'estrazione ed il trasporto). Agli inizi dell'era petrolifera questo rapporto era ovviamente molto favorevole, con un EROEI di circa 100: l'energia impiegata per estrarre 100 barili di petrolio era pari ad 1 solo barile. Andando avanti con gli anni si è passati allo sfruttamento di giacimenti via via più isolati, piccoli e difficili da raggiungere, tutte circostanze che contribuiscono a diminuire l'EROEI del petrolio: difatti il processo è conveniente e razionale fintanto che l'energia fornita dal barile di petrolio è superiore a quella richiesta per estrarlo: una volta che l'EROEI diventa pari ad 1 o minore di 1 non è più conveniente estrarlo e l'attività diventa svantaggiosa energeticamente ed economicamente (salvo sussidi). È per questa ragione che molti studiosi hanno ipotizzato che l'umanità non consumerà la totalità del petrolio disponibile nel sottosuolo, ma una quantità considerevole resterà comunque intatta perché l'industria petrolifera non avrà l'interesse economico ed energetico ad estrarlo, almeno per quanto riguarda i suoi impieghi tradizionali di combustibile.

Nel momento in cui l'indicatore si pone come rapporto numerico secco tra domanda di energia primaria per la produzione e l'energia utile resa nel ciclo di vita, senza altri fattori rilevanti (come potrebbe essere ad esempio, che so, quello del rapporto complessivo di emissioni di CO2 dalla produzione allo smaltimento), direi che tutte le fonti sono messe per forza sullo stesso piano.

Diventa un indice di prestazione che non guarda in faccia nessuno, che piaccia o no.

Giustamente però Pinetree pone un lecito dubbio, che è rilevante per comparare tra loro le diverse performance.

C'è un periodo di riferimento preventivamente determinato per tutti o ci si riferisce, per ciascuna tecnologia, ad un convenzionale periodo utile?

Perchè ovviamente il rapporto è funzione dell'energia utile ceduta annualmente dalla tecnologia, e se tengo ad esempio 10 anni per tutte o assumo per ciascuna un periodo di riferimento correlato allo stato dell'arte, è ben diverso.
Nel secondo caso mi ritrovo a confrontare tecnologie con ciclo di vita ventennale con tecnologie con ciclo trentennale, ad esempio...

Se assumo un periodo convenzionale, sulla base di quel periodo posso anche confrontare le diverse prestazioni (cosa mi rende l'una piuttosto che l'altra in 10 anni), anche se rimane fuori il fattore impatto ambientale, comunque.
Mi può essere utile se ragiono in termini di usi finali dell'energia, quando il limite strutturale della tecnologia può fregarmi relativamente perchè sto quasi sempre programmando aprioristicamente un orizzonte temporale d'uso della tecnologia (se anche una caldaia può arrancare fino a 40 anni, presumibilmente tra 20 o 30 la considererò vecchia, malandata o le alternative allora sul mercato saranno così performanti che la sostituirò comunque, a prescindere del potenziale produttivo residuo....).
Ma in questo modo ho un dato relativo, che potrebbe essere tranquillamente disatteso per valutazioni di lungo o lunghissimo periodo... ad esempio nel caso di tecnologie che hanno problematiche di smaltimento a fine ciclo di vita a propria volta molto energivore.
Perchè anche quello ha il suo bel peso in termini energetici... ...

Una tecnologia che ha una vita lunga, ma costa un botto energeticamente parlando all'avvio e alla chiusura del ciclo utile potrebbe essere globalmente meno conveniente di una tecnologia con ciclo più breve ma a costi inferiori, arrivando a ipotizzare più cicli a staffetta della seconda per ottenere gli stessi benefici della prima ma a costi più contenuti nell'insieme... spero di "avermi" spiegata (non ne sono sicura... !)...

Se posso dire la mia quindi, entrambi gli indicatori possono essere validi, basta capirsi su cosa s'intende e su come si calcola, per evitare di confrontare mele e pere e avere un indicatore che fa disordine anzichè chiarezza.

Ciao!

Cosa centra questo topic con "Discussioni Solari"?

A ben vedere... hai abbastanza ragione... è un tema trasversale che interessa tutte le fonti... solo che non abbiamo una sezione sui massimi sistemi... ...

Vorrà dire che chiederemo di valutare ai moderatori l'ubicazione più opportuna! !

CITAZIONE (pinetree @ 22/7/2007, 21:58)

Questi valori messo non è molto leggibile, se non viene spiegato come ottengono questi valori, cosa considerano ?.
Viene dato un punteggio maggiore per il rinnovabile presumo,

Presumi malissimo.
Il calcolo è, al momento, identico per rinnovabili e non. Serve appunto a indicare la "redditività" di una scelta energetica.

Una definizione:

"Il fattore EROEI è ottenuto dividendo l'energia ottenuta per l'energia investita (in realtà l'equazione è un filino piu' elaborata): se è maggiore di 1 si ha un guadagno, se è inferiore ad 1 si va addirittura in perdita.
Il sistema prende in considerazione tutte le fasi del processo produttivo (realizzazione delle installazioni, estrazione o accumulo, trasformazione, trasporto, manutenzione, eventuale smantellamento, ecc)."

Semmai c'è da dire che, col calcolo EROEI attuale le FER sono svantaggiate, altro che avvantaggiate! Infatti l'EROEI attuale è un valore congelato, una "foto" della situazione attuale, ma non si considera normalmente la tendenza, il delta, dell'EOEI. Questo, come molte cose, evolve nel tempo. Per il petrolio era altissimo nelle prime estrazioni a 10 metri di profondità, è sceso molto ora ed è destinato a scendere ulteriormente. L'esaurimento del petrolio infatti è più una questione di EROEI positivo che di reali scorte nei giacimenti e lo si sa bene.
La tendenza alla discesa dell'EROEI è comune a tutte le fonti che utilizzano un vettore energetico di accumulo (gas, petrolio, carbone, uranio) perchè l'accesso a questi serbatoi diventa ovviamente sempre più difficile e costoso energeticamente man mano che le risorse vengono estratte.
La tendenza dell'EROEI delle FER è esattamente opposta. Qui non c'è un accumulo da "succhiare", ma si tratta di sfruttare un'enorme flusso energetico infinito e costante. Quindi il costo energetico deriva quasi esclusivamente dalla tecnologia, che come si sa, tende a evolvere e a diventare sempre più efficiente. Quindi se l'EROEI è una misura della redditività energetica il fatto che pressochè tutte le fonti non rinnovabili abbiano una tendenza al ribasso e pressochè tutte le FER (fotovoltaico in testa! ) abbiano una curva crescente... beh! Qualche riflessione dovrebbe solleticarla no?

Al momento chi decide sugli investimenti energetici si basa però molto più sull'EROEI del proprio portafogli che delle fonti energetiche, ma alla lunga si sa già benissimo chi vincerà.

CITAZIONE (BrightingEyes @ 23/7/2007, 17:26)

............
Qualche riflessione dovrebbe solleticarla no?
............
Al momento chi decide sugli investimenti energetici si basa però molto più sull'EROEI del proprio portafogli che delle fonti energetiche, ma alla lunga si sa già benissimo chi vincerà.

In grande linea sono d'accordo sul andamento dell'EROEI, ma non mi è chiaro il calcolo, mi stupisco come oggi il FV possa essere uguale all'Metano.

Il calcolo del EROEI presumo tiene conto del tempo in senso di anni.

I'estrazione e distribuzione dell'metano ha si costi astronomiche, ma tenuto conto della elevatissima portata usata giornalmente, questi costi sono diluiti.
Sono convinto che nel bene o nel male, ci sia un certo legame del costo/W tra i vari fonti di energia ed il relativo costo di produzione, e altro.

Cosa vuole dire avere un EROEI del FV uguale a quello del metano, che sia conveniente alla pari usare il FV per produrre energia ? a me viene da ridere.

Forse sarà cosi perchè si guarda un tempo di 100 anni ?
Un popolo non è in grado di prendersi a carico i costi per fare stare meglio i suoi pronipoti.

Stai confondendo il bilancio energetico con i costi dell'energia. Sono cose diverse. L'eroei secondo Wikipedia.

CITAZIONE (Lolio @ 9/8/2007, 11:45)

Stai confondendo il bilancio energetico con i costi dell'energia. Sono cose diverse. L'eroei secondo Wikipedia.

Da quello che leggo, sembra che sia calcolata fino alla fine del ciclo, dove presumo che intendono lo smantellamento della struttura.

la cosa e molto variabile comunque, per diverse motivi principalmente per quello che dice Denew.

l'EROEI non può essere legato al solo prodotto, sarà necessariamente diverso tra paesi.

1. Un paese potrebbe essere tecnologicamente attrezzato per potere estrarre il petrolio sul proprio territorio.
2. Altri avranno la necessità di maggior costi di trasporto e pagare un utile maggiore a qualche altro produttore.
3. Alcuni paesi fanno un pò quello che vogliono, altri hanno la manaia tra controlli inquinamento, emmissioni, certificazioni, controlli periodici, ritaratura strumenti e certificazioni periodici, lavoratori con contratto sindacali, ferie, malattia ecc.

Mi chiedo il FV e prodotto con energia a basso costo, da fonti in rispetto delle norme simile Europei ?
L'estrazione del silicio avviene in miniere seguendo le norme Europei oppure quello del Bangladesh ?

Oggi la costruizione di una centrale a metano viene fatto in Italia, L'italia paga le licenze alle varie società straniere, a parte quasi tutta la strumentazione ormai in mano straniera, la parte metallica viene realizzato in Italia, seguendo le severe normative Europei.

Il FV viene invece quasi tutta costruita in Cina, e presumo con energia elettrica prodotto dal carbone cone Zero impianto abbattimento inquinanti, lavoratori sottopagati e controlli inesistenti.
i panelli arrivano in Italia ed entrano nel settore energia tra le mani casalinghe, che come ben sappiamo non ha la rigidità dei controlli imposte alle centrali.

Mi chiedo adesso, in questo scenario cosi diverso tra paesi, ed il trattamento normativa cosi diverso tra l'impianto FV ed a metano, come si fa a calcolare EROEI ?

Ci vuole un EROEI calcolato per l'italia.

Giustamente fate notare che "il sistema prende in considerazione tutte le fasi del processo produttivo (realizzazione delle installazioni, estrazione o accumulo, trasformazione, trasporto, manutenzione, eventuale smantellamento, ecc)."

è per questo che da problemi di oggettività, ma può essere controllato....è un indice che va oltre la formuletta, bisogna andarsi a studiare le variazioni dell'indice...non parlo di delta-time e di tendenze perchè questo non si può fare come fa giustamente notare BrightingEyes, è un indice congelato. Per me un confronto tra i vari EROEI senza attuare prima una sensitive analysis su ciascun EROEI ottenuto lascia il tempo che trova.
La sensitive analysis screma e fa venire a galla il vero valore di ciascun EROEI rispetto all'altro.

Esempio tiro fuori l'EROEI dell'eolico della biomassa e del Fv.
Io mi leggo questi 3 numeretti e non li confronti manco se mi sparano....la forbice non la considero propio, semmai considero un valore medio, mi serve un numero secco, la forbice, la creo con la Sensitive contollandola a mio piacimento.

prendo ciascuno di questi 3 numeretti e considero una coppia di parametri che concorrono all'EROI.
parto con la sensitive analysis 2D e mi tiro fuori una matrice bidimensionale. Partendo dall'elemento in alto a sx della matrice mi muovo lungo righe e colonne. Misuro la variazione media sull'EROEI che ho spostandomi lungo queste direzioni, nella matrice, e questa misura la ripeto per tutti e 3 i numeretti EROEI-CI.....ora se le VARIAZIONI MEDIE dei 3 numeretti presentano oridini di grandezza confrontabili allora ok mi metto ad analizzare i numeretti e mi faccio le seghe mentali, ma non capita spesso.



"Al momento chi decide sugli investimenti energetici si basa però molto più sull'EROEI del proprio portafogli che delle fonti energetiche, ma alla lunga si sa già benissimo chi vincerà. "

quoto^2 anzi al cubo


ciao ciao
ale

CITAZIONE (pinetree @ 9/8/2007, 12:33)

1. Un paese potrebbe essere tecnologicamente attrezzato per potere estrarre il petrolio sul proprio territorio.
2. Altri avranno la necessità di maggior costi di trasporto e pagare un utile maggiore a qualche altro produttore.
3. Alcuni paesi fanno un pò quello che vogliono, altri hanno la manaia tra controlli inquinamento, emmissioni, certificazioni, controlli periodici, ritaratura strumenti e certificazioni periodici, lavoratori con contratto sindacali, ferie, malattia ecc.

Secondo me confondi ancora un pò troppo il bilancio energetico con considerazioni economiche che poco c'entrano.
Ad es. il maggior costo di trasporto e l'utile variabile non hanno alcuna influenza sul calcolo EROEI.
In effetti però è verissimo che l'EROEI dovrebbe presentare ampie variabilità per le diverse aree geografiche. Ad es. il consumo energetico per il trasporto della fonte (pensiamo appunto al petrolio) è molto diverso tra Arabia Saudita e Canada. Per un EROEI italiano non abbiamo problemi... pigli gli indici peggiori e ci azzecchi quasi sempre.

Quindi delle due l'una:
- O sei in grado di imbastire un'analisi approfondita sui reali scostamenti degli indici, analizzando i parametri come dice Alessandro74 (ma io non sono minimamente in grado e sono contentissimo di lasciarlo fare a chi lo sa fare!).
- O ti puoi limitare a un'analisi grossolana, con un pò di buon senso "contadino" (e con molto rispetto per il buon senso dei contadini, che resta un buon punto di partenza sempre! ).

Nel secondo caso puoi semplificare la situazione pensando alla fonte energetica come a un prodotto vegetale da commercializzare. Diciamo patate.
Il tuo vicino di podere si limita a scavare e a tirare fuori sacchi di patate che, per qualche misterioso motivo, sono li sepolte da decenni. Sa che prima o poi finiranno e che costa sempre di più estrarle, ma per ora costa poca fatica e rende ancora bene. Quando finiranno, semmai, ci penserà. Magari, dice, ne tiro fuori un pò di meno e dico al cliente di risparmiarle così durano di più.
Tu fai grossomodo lo stesso, ma per non saper nè leggere nè scrivere, ti sei anche piantato un bel filare di piantine di patata dolce da gnocchi che necessitano di cure e lavoro e, per ora, hanno fatto solo qualche tubero striminzito.

Per ora il tuo vicino ride, perchè ti vede faticare mentre lui si rilassa al sole... ma prima o poi potrebbe (potrebbe, occhio! Nessuna sicurezza!) capitargli di sentirsi dire : "ridi, ridi, che la mamma ha fatto i gnocchi!"
E un bel piatto di gnocchi al pesto ti cambia la giornata, fidati!

CITAZIONE (BrightingEyes @ 10/8/2007, 09:54)

......
Per ora il tuo vicino ride, perchè ti vede faticare mentre lui si rilassa al sole... ma prima o poi potrebbe (potrebbe, occhio! Nessuna sicurezza!) capitargli di sentirsi dire : "ridi, ridi, che la mamma ha fatto i gnocchi!"
E un bel piatto di gnocchi al pesto ti cambia la giornata, fidati!

Grazie tu usare linguaggio patate per me potere capire....

Pero OGGI

saresti in grado di dire che entrambi hanno lo stesso EROEI, capisco il vicino avrà l'EROEI in salita ed io in discesa.
Con questo ritieni possibile che il metano abbia lo stesso valore del FV, OGGI ?

CITAZIONE (pinetree @ 10/8/2007, 10:12)

saresti in grado di dire che entrambi hanno lo stesso EROEI, capisco il vicino avrà l'EROEI in salita ed io in discesa.
Con questo ritieni possibile che il metano abbia lo stesso valore del FV, OGGI ?

Ho usato le patate perchè mi trovo meglio a capirle in primis io rispetto alle analisi scientifiche serie, non certo per sfiducia nelle capacità di comprensione altrui eh!
Nel caso del mio esempio, se l'EROEI delle patate raccolte è decisamente maggiore di quelle coltivate ritengo che sia intelligente raccoglierle. Ed infatti tutti e due i contadini le raccolgono.
Semplicemente un contadino più lungimirante potrebbe iniziare a farsi esperienza ed acquisire strumenti, tecnologie, ecc anche nel campo della coltivazione patate, pur senza rinunciare alla raccolta (sarebbe una decisione ideologica ed azzardata). E' una scelta di piccolo sacrificio che però potrebbe pagare molto in futuro. Il senso era solo questo.

Tornando alla realtà, il metano oggi ha un'EROEI sicuramente vicino al FV. Ma la cosa ha comunque scarsa importanza per le scelte energetiche nazionali, perchè la gestione della risorsa metano muove fortissimi interessi anche a livello di politica internazionale (se, per assurdo, decidessimo domani di rinunciare al gas algerino per tappezzare la Puglia di pannelli FV trascurando qualsiasi considerazione economica comunque non susciteremmo grandi simpatie negli algerini non credi? ).
Inoltre le aziende che controllano la produzione e distribuzione energetica esercitano (legittimamente) un peso non indifferente nelle strategie energetiche.
L'EROEI è un indice importante, ma solo uno degli indici che una nazione prende in considerazione decidendo la propria politica energetica. Certo se si sa che l'EROEI è di 1 è inutile anche prendere in considerazione l'ipotesi. Nel caso delle FER comunque anche un indice relativamente basso può essere accettabile in determinate condizioni. Quindi alcuni stati hanno deciso di spendervi lavoro ed energia. E a mio parere fanno benissimo, così come fanno benissimo a investire risorse nella ricerca sulla fusione calda o sul nucleare pulito.

Fate bene a parlare di costi di trasporto...ma magari ci si dimentica una cosa: i costi di trasporto del'energia, ossia le perdite nel trasporto dell'energia stessa. Si stima che nei gasdotti dalla Russia fino a noi si perda tra il 10 e il 40 % del metano (che tra l'altro è tra i più pericolosi gas serra), nella rete elettrica tradizionale il dato dovrebbe attestarsi ad un minimo del 10 %.

Chissà se chi ha calcolato l'EROEI ha tenuto conto anche di questo. Perchè se produco 100 col fotovoltaico ne utilizzo 100, mentre col nucleare (e con tutte le altre centrali non distribuite) ne uso al più 90

x Brighting...troppo bella la storia delle patate

vedere questo

Il GPL risulta il più caro...

CITAZIONE (pinetree @ 9/8/2007, 10:56)

In grande linea sono d'accordo sul andamento dell'EROEI, ma non mi è chiaro il calcolo, mi stupisco come oggi il FV possa essere uguale all'Metano.

Ogni Mq. di metano che consumiamo , se viene importato tramite rigassificatore, vuol dire che richiede l'estrazione e il consumo di circa 2 Mq.

Questo perche' per estrarre, gassificare, trasportare, rigassificare e rimettere in rete 1 mq. di metano, occorre consumarne almeno un'altro.

L' EROEI del metano e' quindi uguale circa a 1 .

Per calcolare l' EROEI del FV si calcola l'energia spesa per produrre i moduli e la si raffronta con quella che restituira nella vita operativa dell'impianto.

NON si puo usare lo stesso metodo di misura perche' si tratta di forme di energia completamente diverse.

Il fatto di avere energie convenzionali con EROEI vicino o addirittura inferiore ad 1 e' molto inquietante.. Infatti nel calcolare l'impatto di CO2 emessa da una fonte diventa molto rilevante la quota di CO2 emessa per produrla e renderla disponibile.

Per fare un esempio.... la quantita di CO2 emessa dalla combustione di 1 mq. di metano e' sempre la stessa ma la produzione di CO2 determinata dall'estrazione e dalla messa in rete dipendono ENORMEMENTE dal tipo di trasporto ( via gasdotto piuttosto che rigassificazione ).

Saluti,
F.

CITAZIONE (fcattaneo @ 11/8/2007, 10:57)

......
Ogni Mq. di metano che consumiamo , se viene importato tramite rigassificatore, vuol dire che richiede l'estrazione e il consumo di circa 2 Mq.

Questo perche' per estrarre, gassificare, trasportare, rigassificare e rimettere in rete 1 mq. di metano, occorre consumarne almeno un'altro.

L' EROEI del metano e' quindi uguale circa a 1 ..............

E non lo sa nessuno, devo indagare perchè se fosse vero sarebbe la notizia dell'secolo.


http://www.italgaspiu.it/gasMagazine/scuola/mondoGas.html


http://www.atmosphere.mpg.de/enid/No_3_Set...sdotti_529.html

CITAZIONE

Il gas viene trasportato attraverso i gasdotti nell'Europa occidentale ad una pressione di 75 bar circa. Ogni 100-150 km è stata costruita una stazione di compressione dove il gas viene compresso e raffreddato per mantenerlo in pressione. I compressori bruciano una piccola frazione di gas naturale e rilasciano anidride carbonica
I compressori bruciano una piccola frazione di gas naturale e rilasciano anidride carbonica

Piccola osservazione: ma se EROEI è uguale ad 1, dove sta l'aggio e/o guadagno?...o in parole povere la convenienza? o qui si cerca di dare un valore fittizio (chi lo calcola e come?) alle emissioni ed inquinamento che nessuno dei padroni del vapore pagherà mai?...detto in soldoni: sarà un costo che ci divideremo noi e generazioni future ;-(

Per rigasificarlo poi deve essere prima portato allo stato liquido e trasportato normalmemnte via mare...cosa che da noi non succede se non in minima parte...gli Inglesi pe questo ci han lasciato le corna in quel di Brindisi....

Salve!

Vorrei sapere se quanto sotto vi convince in merito ai pannell FV:

un pannello Suntech STP165S in silicio policristallino, superficie 0,93 mq dura di sicuro 25 anni, ma arriva tranquillamente a 30 o più.
Comunque facciamo 25 per essere pessimisti.
Ad una latitudine 40°, esposizione a sud, inclinazione 30° fissa, albedo 0.25, ombreggiamento 15% un singolo pannello produce circa 210 kWh/anno.
In 25 anni di vita questo pannello avrà prodotto quindi circa 5250 kWh elettrici (che sono da distinguersi da quelli termici o meccanici, ma per ora questo concetto ce lo teniamo caro).

Il processo di produzione dalla sabbia al pannello è fatto di diversi passaggi, che verranno normalizzati al kg di Si e alla durata del processo (circa 60 ore):

1) Produzione del silicio metallurgico dalla silice
2) purificazione del silicio metallurgico a silicio elettronico (processo Siemens)
3) conversione del silicio elettronico a silicio monocristallino (processo Czochralski)
4) affettamento in wafer
5) decappaggio chimico
6) formazione della giunzione p-n
7) realizzazione e incollaggio della griglia metallica frontale di raccolta delle cariche elettriche
8) ulteriore affettamento in lingotti
9) levigatura
10) realizzazione del contatto elettrico posteriore, per elettrodeposizione o per serigrafia.
11) Trattamento antiriflesso
12) Assemblaggio in serie/parallelo delle celle
13) Laminazione delle celle
14) Produzione della cornice in alluminio
15) Montaggio della cornice
16) Produzione dei componenti della giunzione
17) Montaggio della scatola di giunzione

1) richiede una fornace elettrica a temperatura di circa 2000°C, il carbonio riduce la silice in silicio secondo l'equazione chimica SiO2 + C → Si + CO2. Conoscendo l’energia di quarta ionizzazione del Si (4355,5 kJ/mol) e la sua MMR (28,01) ne segue che per 1 kg si Si metallurgico ci vorranno almeno 155553 kJ.
2) Nel processo Siemens, sbarre di silicio ultrapuro sono esposte al triclorosilano a 1150°C; il gas di triclorosilano si decompone e deposita dell'altro silicio sulla sbarra, allargandola secondo la reazione chimica 2 HSiCl3 → Si + 2 HCl + SiCl4. Anche qui c’è un passaggio intermedio dove il Si deve essere libero fino alla quarta ionizzazione, quindi l’energia che ci vuole per 1 kg è almeno 155553 kJ.
3) Il processo Czochralski è l’accrescimento di un cristallo di silicio in maniera molto ordinata attorno ad un nucleo, qui a regime bisogna mantenere il Si poco sopra la temperatura di fusione (quindi almeno a 1415 °C), pertanto ci vogliono 1900 kJ/kg.
6) Si devono creare due facce di Si adiacenti delle quali una con impurità di P, l’altra di B, questo viene fatto tenendo il Si (ovviamente fuso) a 1560 °C per circa 60 ore e drogandolo prima con il B, poi con il P – a regime ci vogliono circa 240000 kJ/kg
7) La riduzione elettrolitica dell’alluminio dalla bauxite fusa e miscelata con criolite costa 50400 kJ/kg di Alluminio puro, considerando le dovute proporzioni in alluminio per kg di Si si hanno circa 25000 kJ/kg
14) La riduzione elettrolitica dell’alluminio dalla bauxite fusa e miscelata con criolite costa 50400 kJ/kg di Alluminio puro, considerando le dovute proporzioni in alluminio per kg di Si si hanno circa 80000 kJ/kg.
16) La tecnologia descritta è la stessa che per i wafer, ma il dispendio energetico è circa 1/1000.
I calcoli erano fatti al kg di Si perché con ottima approssimazione è la quantità di Si elettronico che alla fine del processo si usa per ogni cella (0.35 mm x 12,5 cm x 12,5 cm x 72 celle a pannello x 2,23 kg/dm3).

Il consumo negli altri punti può essere stimato in tutto il processo in circa 180000 kJ (circa 50 kW di macchinari che lavorano per un'ora cadauno).

Mettendoci anche la quantità di vetro necessaria alla lastra dalla sabbia alla cella ci vogliono circa 900000 kJ/pannello.

Poiché 1 W = 1 J/s allora 1 Wh = 3600 J, ma bisogna vedere quale è la forma di energia in cui viene trasformata l’energia elettrica e da qui estrapolare un rendimento.

Poiché si tratta al 75% (in termini di energia) di processi termici e al 25% di processi meccanici posso affermare che un buon fattore di rendimento sarà 0,8 (tutta l’energia elettrica che si usa in un processo termico viene trasformata o comunque dissipata come energia termica, mentre quella che riesco a trasformare in energia meccanica è una percentuale che raramente supera il 30%).

Considerando oltre al montaggio anche i test e il trasporto aumento l'energia necessaria per un pannello di una % variabile fra il 20% e l'80%.

Questo alla fine vuol dire che per fare un pannello FV del tipo di quello che ti ho detto ci vuole una quantità di energia comparabile a 470 kWh elettrici.

Da quanto detto esce che l’EROEI di un pannello FV (non dell’impianto, eh? Ma del solo pannello) è 11,22 il suo EPBT è 2 anni, 3 mesi e 1 settimana.

Comunque, per non perdere mesi appresso ai conti, sono stato un po’ veloce in alcuni passaggi quindi accetto critiche e miglioramenti

CITAZIONE (ad80 @ 13/8/2007, 08:49)

....

Ma ne EROEI dei FV, consideri che l'energia elettrica che stai utilizzando ha in quel paese un EROEI di -20, visto che moltissimi FV sono realizzati in cina dove la produzione elettrica e realizzato con il carbone, con tutto quello che ne consegue nelle miniere gestito dai cinesi.

L'EROEI dei FV deve essere per forza diverss paese a paese.

Se vogliamo migliorare seriamente l'EROEI dei FV, bisogna farli realizzare in Europa.

In un altra discussione qualcuno ha portato dati mostrando che il consumo energetico e oltre 1Mh.

CITAZIONE (pinetree @ 13/8/2007, 21:25)

CITAZIONE (ad80 @ 13/8/2007, 08:49)

....

Ma ne EROEI dei FV, consideri che l'energia elettrica che stai utilizzando ha in quel paese un EROEI di -20, visto che moltissimi FV sono realizzati in cina dove la produzione elettrica e realizzato con il carbone, con tutto quello che ne consegue nelle miniere gestito dai cinesi.
L'EROEI dei FV deve essere per forza diverss paese a paese.
Se vogliamo migliorare seriamente l'EROEI dei FV, bisogna farli realizzare in Europa.
In un altra discussione qualcuno ha portato dati mostrando che il consumo energetico e oltre 1Mh.

Quei pannelli sono fatti interamente in America (almeno così dicono le certificazioni).

Comunque sono d'accordo con te che l'EROEI varia da paese a paese...........non fa una piega...........

Io ho considerato l'energia in America, ma questo elemento di relatività è uno dei gap del mio studio..........non è affatto facile essere precisi, perchè (soprattutto sul web) si trovano un sacco di cifre di EROEI, ma nessuno dice quali sono gli step.

Quello che volevo fare era proprio gettare le basi per partire dal punto giusto, cioè vedere innanzitutto quali sono i passaggi di produzione (perchè nel passare da monocristallino a policristallino ad amorfo già cambia molto il processo nei suoi step), poi anche vedere l'energia.

una cosa sull’EROEI: nel suo bilancio non si considera il valore energetico della fonte utilizzata e quindi è poco significativo - e spesso fuorviante - confrontare l’EROEI tra fonti esauribili (FEE) e fonti rinnovabili (FER) in quanto nelle rinnovabili la fonte energetica se non utilizzata viene dissipata senza produrre lavoro, quindi non ha di per sé un costo energetico (e neanche economico), mentre le FEE se non estratte rimangono come potenziale energetico utilizzabile in un altro momento e/o in un altro luogo (tra l’altro utilizzabili anche per usi non energetici)

Quindi dovendo confrontare e valutare la convenienza di investimento energetico tra FEE e FER si dovrebbe parlare di EROEI Globale (EROGEI), per le FEE sarebbe sempre inferiore a 1 (tipicamente <0,4 per la generazione di energia elettrica, <0,8 per la produzione di carburanti ed energia termica) mentre per le FER sarebbe sempre superiore a 1 (potenzialmente almeno 5)

Quando si ha un EROGEI superiore a 1 significa che si tratta di fonte rinnovabile.

ad80

interessante i tuoi calcoli, ma per avere un dato significativo bisogna tener conto di tutto l'mpianto(compreso di inverter ed accumulatori e relativi rendimenti)
dei trasporti, della manutenzione, dello smaltimento dell'impianto a fine vita(che non può essere riciclato interamente e neanche essere messo in discarica)
secondo me si scende a 2-3 o meno per gli attuali impianti.