Impianto foto-termico (polemica)

[fpalone]

Voglio spezzare una lancia a favore della ricerca in questione:
Il progetto non è solo un progetto ENEA, ma un progetto europeo molto più ampio, di cui il primo prototipo è stato realizzato presso ENEA.

[...] The primary technical challenge is to enable the production of small scale cost effective, efficient, reliable and easy to maintain units. To achieve these objectives, research and development will be conducted in all aspects of the system leading to a full scale demonstration. The parabolic dish concentrator technology will be improved to reduce weight, improve tracking system and increase concentration ratio. A receiver suitable for this application will be optimised. This requires the development of absorption materials and improving heat transfer and cooling technology. A novel feature of this project is the replacement of the Stirling engine which is typically used in this size of application, to convert thermal energy to mechanical power, with an MGT. Stirling engines suffer from problems such as high cost, complexity and poor reliability. A recently developed MGT will be optimised in conjunction with the CSP system. The demonstration activity will focus testing on the primary components. Although thermal storage and hybridisation with other fuels are beyond the scope of this project in terms of demonstration, they will be considered in the overall system optimisation from both technical and economic points of view."

Il fatto di raggiungere temperature molto più alte (800°C) di quelle raggiunte negli impianti solari termodinamici odierni (circa 350°C con olio diatermico, 500°C con sali fusi) consentirebbe un'efficienza più alta. Sebbene il ciclo primario adottato sia quello di Brayton, nulla vieta di prevedere un ciclo sottoposto a vapore (acqua o fluido organico), come nei turbogas a ciclo combinato.
Potenzialmente, avere un ciclo combinato con rendimento del 30-40% da un impianto solare termodinamico sarebbe un breakthrough straordinario. Certo che il risultato non è dietro l'angolo e tutte le ricerche partono da prototipi "risibili": non mi pare però il caso di scandalizzarsi per questo.
Chiaramente in un articolo di un telegiornale non è possibile scendere in dettagli tecnici ma, trattandosi di un progetto di ricerca, è facile trovare le pubblicazioni che lo descrivono meglio.

PS. non è che "la ricerca ha dimostrato che pi greco vale 2,4 periodico": banalmente lo specchio non è un cerchio, ma ha dei "buchi" per consentirne il tilting.

[venexian]

Il progetto non è solo un progetto ENEA, ma un progetto europeo...

Ah, beh, allora mi rimangio tutto. Se è Europeo...

Estraendo dall'estratto dell'articolo:

... small scale cost effective, efficient, reliable and easy to maintain units.

Come negare che la strada sia quella giusta?

. 'small scale': un tafanario di dodici metri di diametro con una caldaia sospesa a dieci metri di altezza, tralicci in movimento, una base che per tenere un minimo di vento dovrà pesare talmente tanto che sarà impossibile appoggiarla sopra qualsiasi solaio. Avanti tutta.

. 'cost effective': 15 kW solari costano meno di 20.000 Euro. Con questa cifra non si paga neppure la struttura e l'inseguitore di quanto proposto. Non parliamo poi del plinto e della sua installazione. Perfetto.

. 'reliable': E come, no? Cosa c'è di più affidabile di una struttura che pesa tonnellate, si muove su cuscinetti, tramite motori elettrici, ha parti che raggiungono temperature vicine a quelle della fusione dell'acciaio, comprende turbine ad alta velocità con la loro lubrificazione, treni di ingranaggi per la riduzione della velocità, alternatori in movimento. E' indubbiamente l'apoteosi dell'affidabilità, specie se comparata a dei pannelli fotovoltaici che sono dispositivi a stato solido, immobili e che lavorano a temperatura ambiente.

. 'easy to maintain': Ah... se ci potevano essere dubbi sui punti precedenti, come non si può concordare in questo caso? Cosa c'è di più facile manutenzione di uno specchio parabolico che deve essere mantenuto lucido anche se si alza dodici metri sopra il tetto? E cosa dire della facilità di tenere tutti i cuscinetti opportunamente lubrificati, sia quelli dell'inseguitore, sia quelli della turbina, del riduttore, del generatore. Il controllo dei fluidi dei condotti (che ricordo veicolano materia a 800 °C), delle loro guarnizioni, degli scambiatori. Se ci aggiungiamo anche il vapore... bingo! Ecco il vero vantaggio rispetto ad un pannello solare che basta lavarlo con la canna dell'acqua. Grande.

Nell'estratto si legge nell'ordine:
. technology will be improved
. reduce weight
. improve tracking
. increase concentration ratio
. will be optimised
. improving heat transfer and cooling technology
. will be optimised
. overall system optimisation

Ah... allora cambia tutto! Quando avranno raggiunto tutti gli obiettivi avranno una parabola grande come una satellitare, immobile, con un generatore foto-magnetico all'olio di oliva (biologico) che produrrà 100 kW.

Intanto hanno speso milioni di Euro per una cosa inutile che va in una direzione impercorribile. Gli unici a ricavarci vantaggio sono quelli che pubblicano sulla questione, per guadagnare posizioni di graduatoria e poter chiedere ancora soldi per altri progetti altrettanto inutili.

Nel frattempo, i veri laboratori di ricerca, all'interno delle aziende produttrici, aumentano l'efficienza dei pannelli fotovoltaici e ne riducono il costo di produzione. Ma si sa, loro mirano solo al guadagno, non alla scienza pura.

Il fatto di raggiungere temperature molto più alte (800°C) di quelle raggiunte negli impianti solari termodinamici odierni (circa 350°C con olio diatermico, 500°C con sali fusi) consentirebbe un'efficienza più alta.

Consentirebbe? Con il condizionale si può ipotizzare qualsiasi cosa. Se l'aumento della temperatura consente un aumento di efficienza va provato separatamente. Dimostrato. Non va provato su un impianto-farsa, con la postilla 'adesso non è efficiente, ma poi lo miglioriamo'.

Sebbene il ciclo primario adottato sia quello di Brayton, nulla vieta di prevedere un ciclo sottoposto a vapore, come nei turbogas a ciclo combinato.

Ah, certo. Se si cambia tutto e la si fa come una una delle centrali esistenti e funzionanti, allora funzionerà allo stesso modo.

Potenzialmente, avere un ciclo combinato con rendimento del 30-40% da un impianto solare termodinamico sarebbe un breakthrough straordinario.

Potenzialmente, avere un pannello solare con il 30-40% di efficienza sarebbe altrettanto straordinario, ma anche fare i cento metri piani in sette secondi netti. Per ora i soldi sono stati spesi per quello che si vede, di cui loro si vantano. A spese nostre.

tutte le ricerche partono da prototipi "risibili"

... che i ricercatori onesti non presentano come quella donna, che cerca di prendere in giro chi la ascolta come se avesse ottenuto risultati degni di nota. Quando un Ricercatore realizza un primo prototipo 'risibile', continua a lavorare per migliorarlo (o lo abbandona accettando di avere fatto un buco nell'acqua), non lo presenta al mondo usandolo come uno specchietto (*) per le allodole allo scopo di tirare altri quattrini.

non mi pare però il caso di scandalizzarsi per questo.

A me sì. E tanto.

Voglio spezzare una lancia a favore della ricerca in questione:

Lo hai fatto. Ti ho risposto.


(*) e che specchietto... 12 metri!

[fpalone]

Se l'aumento della temperatura consente un aumento di efficienza va provato separatamente

Ma dici sul serio? Se sì evito di risponderti e perdere ulteriore tempo.

[richiurci]

Venexian.. anche io ho sentito l'intervista, e non mi era piaciuto l'atteggiamento della ricercatrice né le affermazioni e il progetto.

Ma non ti sembra di essere un po' presuntuoso?

Se tutti ragionassero così la ricerca non esisterebbe più. E comunque si tratta per lo meno di tecnologie nostre, mentre i pannelli FV (visto che li citi) sono sviluppati prevalentemente (se non totalmente) "altrove".

Se ai primi tentativi sono stati raggiunti comunque i risultati dichiarati... direi che il margine di miglioramento ci sia.

Che poi non saranno mai istallati su condomini "normali" è evidente, ma magari in grossi complessi condominiali o industriali... darebbero alle nostre città un aspetto futuristico tipo "Contact"

[venexian]

Se l'aumento della temperatura consente un aumento di efficienza va provato separatamente

Ma dici sul serio?

Altro che. Ogni fattore va testato separatamente per essere certi che i risultati siano imputabili a quel singolo fattore.

Ti giro la domanda: ma dici sul serio che non sia questa la strada nella ricerca? Tu dici che si devono mettere insieme parecchi fattori sconosciuti, vedere il risultato globale e poi supporre che almeno uno di questi abbia un effetto positivo? Ah... questa poi.

Evita pure di rispondere: è una strada conosciuta e molto frequentata.

[venexian]

Ma non ti sembra di essere un po' presuntuoso?

No, mi sembra di essere realista.

Se tutti ragionassero così la ricerca non esisterebbe più.

E perché mai? Io trovo assurdo che si faccia ricerca in una direzione che appare evidente non possa portare a nulla di realmente applicabile. La ricerca, quando finalizzata a prodotti tecnologici, deve avere come obiettivo un prodotto UTILIZZABILE. Questa ricerca è inutile perché non potrà portare in ogni caso a nulla di applicabile alla vita quotidiana.

Ragioniamo per assurdo: ammettiamo anche che si raggiunga l'efficienza del 40% ipotizzata da Palone. Condominio di due piani, 6 appartamenti, tre per piano. 18 kW corrisponderebbero a una parabola da 9 metri di diametro da mettere sopra il condominio. NOVE METRI!!!! Più alta dello stesso fabbricato! In movimento! E quella potenza sarebbe quella di picco, solo quando si è in pieno sole.

Quando una ricerca, anche nel caso raggiunga il miglior risultato possibile e immaginabile, non ottiene nulla di positivo, e questo ne è un evidente esempio, è un furto ai danni della Società. Un doppio furto: prima per i soldi buttati e poi perché gli stessi sono stati drenati da possibili ricerche condotte da altri, le quali avrebbero potuto produrre risultati positivi.

[richiurci]

Questo se ti fermi all'intervista.

Se invece immagini che uno studio così possa ottenere, come afferma fpalone (se ho capito bene) un rendimento più elevato capisci che magari la tecnologia sarà impiegabile in altri modi e non solo sul tetto dei condomini

[Goofy]

A me sembra che sia stato presentato male e non ho capito come funziona; però scandalizzarsi per il costo della ricerca non ha molto senso.

[venexian]

PS. non è che "la ricerca ha dimostrato che pi greco vale 2,4 periodico": banalmente lo specchio non è un cerchio, ma ha dei "buchi" per consentirne il tilting.

Pare che le battute di spirito vengano colte solo da qualcuno...

Comunque, toccato sul vivo dalla giusta puntualizzazione di Palone sullo specchio incompleto e sull'errato valore di pi greco attribuito alla ricerca in questione, ho applicato gli stessi criteri dei miei colleghi (*) e ho ottenuto un 'improvement' che vado subito ad illustrare.

Partendo dall'immagine e applicando la correzione dovuta al 'tilting' e alla forma parabolica si ottiene una superficie riflettente di 103.8 metri quadri.

Il vero valore di pi greco è quindi 2.88 e non 2.44. Mi pare valga comunque il Nobel...

ATTENZIONE: Questo post è una battuta di spirito. Giusto per aiutare chi avesse difficoltà a capirlo...


(*) ... e senza finanziamenti europei!

[fpalone]

venexian,
non è che non capisco le battute di spirito. E' che con la tua battuta volevi prendere per il culo il lavoro di una 'ricercatrice' (il virgolettato è tuo, visto che la Lanchi è una ricercatrice senza virgolette!), verso la quale mi sono sentito solidale. Peraltro credo che sarebbe felice di dire la sua in merito, per spiegare lei quali siano le innovazioni in termini di materiali ed altro introdotte nel progetto.
A titolo generale, non serve fare una sperimentazione dedicata per capire che a parità di temperatura ambiente serve aumentare la temperatura massima di un ciclo termodinamico per aumentarne il rendimento: qualcuno lo ha dimostrato circa un secolo e mezzo fa. Serve però sperimentare come far funzionare un ciclo a 800 °C tramite irraggiamento, trovare i materiali giusti, ecc.. tutte cose di cui non sono competente e che delle quali colgo solo superficialmente la complessità.
Ovvio che a nessuno verrebbe in mente di mettere quel dispositivo su un tetto (nessuno lo ha mai proposto), ma è altrettanto ovvio che non è mettendo i fotovoltaici sui tetti che sostituirai completamente le fonti fossili.
Ad oggi gli impianti termodinamici a terra rappresentano una delle soluzioni più promettenti: confrontarne il costo per kW di picco con il fotovoltaico non ha senso, perché la producibilità è nettamente diversa; inoltre con il solare termodinamico rendi dispacciabile l'energia prodotta, con il fotovoltaico no: devi aggiungerci un sistema di accumulo che ne moltiplica il costo e riduce il rendimento.
Uno dei primi prototipi a sali fusi guarda caso, si trova proprio all'ENEA di Cesano. Ha una potenza di poche decine di kW e quando fu costruito sicuramente a qualcuno sembrava anche quello una cavolata. Poi ne hanno sviluppato uno da pochi MW a Priolo, poi parchi di decine di MW in Spagna, di centinaia di MW in Marocco ed ora qualcuno pensa di svilupparne di migliaia di MW in Tunisia. Tra qualche decina d'anni vedrai che importeremo decine di GW dall'Africa e nessuno ci riderà più sopra.
L'obiettivo del dimostratore non è dimostrare la convenienza economica, ma sviluppare e validare in campo le soluzioni tecnologiche.
Quanto di buono potrebbe venire da quel progetto è appunto lo sviluppo di tecnologie per portare il solare termodinamico a lavorare con cicli termodinamici (Brayton nel caso specifico) a 800°C, che non mi sembra affatto poco! Certo, servirebbe il lavoro di un buon divulgatore scientifico, e non una notizia su un giornale, per farlo capire anche all'italiano medio che guarda la TV: purtroppo di buoni programmi di divulgazione scientifica ce ne sono pochissimi in TV.