Produzione di energia elettrica tramite solare termodinamico
Con produzione di energia elettrica tramite solare termodinamico si intende lo sfruttamento del calore del sole per la produzione di energia elettrica.
Questo calore viene sfruttato per far evaporare acqua alla temperatura di 500/600 gradi centigradi.
Il vapore surriscaldato che si ottiene ricorda il getto potentissimo di un geyser e viene usato per azionare una turbina a vapore che si mette a ruotare.
La turbina a vapore è collegata ad un alternatore che produce energia elettrica, quest'energia elettrica viene immessa nella rete elettrica tramite un trasformatore.
Facile, no?
In teoria sì, ma sebbene il sole sia molto caldo, non mi risulta che in nessun punto della terra si raggiungano temperature di 500/600 gradi centigradi. Il trucco che si usa consiste nel concentrare i raggi solari.
Vedremo due tecnologie, le torri solari e i sistemi a collettori parabolici lineari.
All'interno della torre scorre un fluido termovettore, (cioè che trasporta acqua) e non acqua, fatto di una miscela di sali alla base di comuni fertilizzanti. Non si può far scorrere acqua sia perché diverrebbe vapore surriscaldato nei tubi e sarebbe più difficile da gestire, sia perché questo fluido conserva il calore molto bene, anche di notte.
Ma andiamo per passi.
Nell'impianto ci sono due serbatoi, uno in cui il fluido termovettore è freddo (intorno ai 300 gradi, lo so, non è poi così freddo, ma è una temperatura insufficiente per produrre vapore surriscaldato) e uno in cui è caldo (intorno ai 600 gradi).
Dal serbatoio freddo il fluido va verso la torre, sale sulla cima, si riscalda fino a 600 gradi e poi ridiscende fino al serbatoio caldo.
Dal serbatoio caldo viene prelevato e tramite una serie di tubicini scambia il suo calore con l'acqua. L'acqua si riscalda e diventa vapore surriscaldato, il fluido si raffredda e torna nel serbatoio freddo.
Il bello di queste centrali è che possono produrre energia elettrica anche di notte o quando c'è poco sole: possono produrre energia elettrica finché nel serbatoio caldo è accumulato calore.
I prossimi due video sono in inglese; nel primo dal minuto 1:35 spiega il funzionamento della centrale. Guardatalo perché le immagini spiegano bene. Al minuto 2:40 parla della tecnologia con i due serbatoi.
Questo calore viene sfruttato per far evaporare acqua alla temperatura di 500/600 gradi centigradi.
Il vapore surriscaldato che si ottiene ricorda il getto potentissimo di un geyser e viene usato per azionare una turbina a vapore che si mette a ruotare.
La turbina a vapore è collegata ad un alternatore che produce energia elettrica, quest'energia elettrica viene immessa nella rete elettrica tramite un trasformatore.
Facile, no?
In teoria sì, ma sebbene il sole sia molto caldo, non mi risulta che in nessun punto della terra si raggiungano temperature di 500/600 gradi centigradi. Il trucco che si usa consiste nel concentrare i raggi solari.
Vedremo due tecnologie, le torri solari e i sistemi a collettori parabolici lineari.
Le torri solari
Si tratta di una tecnologia molto diffusa all'estero. Si posizionano centinaia di specchi che riflettono i raggi solari in un unico punto: in cima ad una torre. La temperatura sulla cima della torre raggiunge il valore desiderato di diverse centinaia di gradi centigradi, in grado di produrre vapore surriscaldato.All'interno della torre scorre un fluido termovettore, (cioè che trasporta acqua) e non acqua, fatto di una miscela di sali alla base di comuni fertilizzanti. Non si può far scorrere acqua sia perché diverrebbe vapore surriscaldato nei tubi e sarebbe più difficile da gestire, sia perché questo fluido conserva il calore molto bene, anche di notte.
Ma andiamo per passi.
Nell'impianto ci sono due serbatoi, uno in cui il fluido termovettore è freddo (intorno ai 300 gradi, lo so, non è poi così freddo, ma è una temperatura insufficiente per produrre vapore surriscaldato) e uno in cui è caldo (intorno ai 600 gradi).
Dal serbatoio freddo il fluido va verso la torre, sale sulla cima, si riscalda fino a 600 gradi e poi ridiscende fino al serbatoio caldo.
Dal serbatoio caldo viene prelevato e tramite una serie di tubicini scambia il suo calore con l'acqua. L'acqua si riscalda e diventa vapore surriscaldato, il fluido si raffredda e torna nel serbatoio freddo.
Il bello di queste centrali è che possono produrre energia elettrica anche di notte o quando c'è poco sole: possono produrre energia elettrica finché nel serbatoio caldo è accumulato calore.
I prossimi due video sono in inglese; nel primo dal minuto 1:35 spiega il funzionamento della centrale. Guardatalo perché le immagini spiegano bene. Al minuto 2:40 parla della tecnologia con i due serbatoi.
In questo video, dal minuto 2:10, viene descritto il funzionamento di un'altra centrale solare a torre. Lo schema è sempre lo stesso. Al minuto 2.45 fanno vedere come toccando da fuori il serbatoio caldo, a 565 gradi centigradi, non si sente alcun calore perché è ben isolato termicamente. Il tecnico, quello più anziano, definisce questo serbatoio una sorta di batteria termica (e non elettrica) che può far funzionare le turbine per 15 ore in assenza di sole
I sistemi a collettori parabolici lineari
Le torri solari, però hanno dei limiti: è difficile concentrare in un unico punto i raggi solari.Il premio Nobel italiano Carlo Rubbia ha proposto e ideato un sistema che, invece che concentrare il sole in un unico punto, lo concentra lungo il percorso di un tubo molto lungo.
Lo schema con i due serbatoi rimane invariato, ma il fluido comincia a riscaldarsi appena entra nel tubo. Guardate questa immagine per capire meglio:
Si tratta di una tecnologia tutta italiana. Il primo prototipo è stato costruito a Priolo Gargallo in provincia di Siracusa. Il nome, progetto Archimede è dedicato a Archimede di Siracusa, inventore, matematico e fisico siracusano nato nel 287 a.C. che tra le altre cose inventò gli specchi ustori, con i quali riusciva a concentrare i raggi solari sulle navi nemiche a ad affondarle.
Guardate questo video.