Energia Rinnovabile Aerostatica: Catturare Sole e Vento all’Origine

La ricerca scientifica esplora nuove strade per sfruttare l’energia solare ed eolica. Oltre ai comuni sistemi terrestri, la nuova frontiera è catturare il sole ed il vento direttamente nell’atmosfera con sistemi aerostatici capaci di coniugare costi ridotti, ottima resa energetica e notevole potenzialità commerciale. I palloni aerostatici possono elevarsi al di sopra delle nubi, captando i raggi solari anche in caso di cielo coperto e offrendo sempre un’ampia superficie esposta che li rende indifferenti al percorso solare. Stesso ragionamento per il vento: l’energia è tanto maggiore quanto più in alto si riesce a salire in quota. È solo fantascienza? Ancora per poco… I primi prototipi dimostrano che si tratta di tecnologie affidabili, economiche e con rese energetiche importanti che possono superare agevolmente i tradizionali impianti di produzione elettrica convenzionale.

 

L’impiego di strati fotovoltaici a film sottile applicati sull’involucro esterno di palloni di alta quota può permettere l’ottimale sfruttamento della radiazione riflessa dalle nubi e dall’atmosfera anche sulle superfici non direttamente investite dai raggi solari. Oppure sospendere nella stratosfera dei pannelli solari a concentrazione grazie ad un sistema aerostatico con idrogeno all’interno.

 

Così come utilizzare delle turbine eoliche integrate a palloni sonda e sollevate in aria. Sono solo alcuni dei sistemi più avveniristici presentati di recente con l’intenzione di garantire la migliore produzione energetica, utilizzare materiali innovativi  e permettere l’approvvigionamento di energia elettrica ovunque.

 

Il design di questi sistemi energetici è infatti estremamente versatile per una moltitudine di applicazioni: all’interno di ampi insediamento densamente edificati, indipendentemente dall’effettiva disponibilità di superfici a terra o sulle coperture dei fabbricati, dalle zone desertiche a quelle più isolate, dai trasporti oceanici alle aree molto boscose, oltre ad offrire una rapida installazione efficace nelle situazioni di emergenza.

 

Certamente questi progetti presentano anche inedite problematiche relative al traffico aereo, dato che probabilmente necessiteranno di una “no-fly zone” di almeno 3 km, ma al contempo potrebbero trovare un’ampia applicazione offshore.

 

Stratosolar
Prototipo di impianto solare a concentrazione sospeso nella stratosfera e capace di catturare fino a 1GW di energia. Secondo i progettisti il sistema, per quanto avveniristico è anche economico, visto che ad essere utilizzati sono un aerostato tubolare con idrogeno all’interno, che rende possibile il sostegno nell’atmosfera, e dei pannelli solari a concentrazione.

 

Il tubo aerostatico è collegato ad una stazione di controllo a terra e programmata per il trasferimento di calore ottenuto dalla struttura solare. Questa energia termica viene poi convertita in energia con metodi convenzionali già in uso. Il vantaggio rispetto ad un normale impianto è la maggiore capacità, efficienza e durata degli specchi solari.

 

Twind
Prototipo eolico italiano composto da una turbina orizzontale e due palloni aerostatici capaci di raggiungere i 700 metri d’altitudine. Il funzionamento sfrutta il principio che il vento a quote più elevate ha maggiore velocità ed è più costante: ciò significa ottenere una maggiore potenza, fino a ventisette volte quella che si otterrebbe al livello del suolo.

 

Cool Solar Earth
Prototipo di impianto solare fotovoltaico costruito intorno a file di palloncini riflettenti, ognuno dei  quali è in grado di generare 1 kW di elettricità. La luce solare, passando attraverso i palloncini, si riflette su un rivestimento in alluminio e si concentra in un ricevitore di celle solari. Il sistema, per tenere sotto controllo il calore è dotato di un sistema automatico di raffreddamento. La prima sperimentazione ha riguardato alcune decine di palloncini, ma è prevista la costruzione di un impianto in grado di generare 1,5 Mw di energia solare.

 

SunHope
Il principio di questo nuovo sistema fotovoltaico è molto semplice: una serie di palloni aereostatici riempiti di elio e realizzati in un nuovo tessuto innovativo sono “spalmati” di celle solari a film sottile.

 

Il progetto è dell’architetto Joseph Cory di Geotectura e prevede lo sviluppo di una serie di queste piattaforme solari composte da un pannello di controllo, un cavo di approvvigionamento per l’elio, un cavo di alimentazione e il pallone fotovoltaico. Sono stati costruiti diversi prototipi che dimostrano come un pallone di 2,5 m di diametro possa fornire circa 1 Kw, suggerendo la possibilità di collegare più palloni solari insieme per soddisfare il fabbisogno energetico di una famiglia.

 

Articolo di Andrea Cantini

 

Per approfondimenti:
http://www.geotectura.com
http://www.coolearthsolar.com
http://www.stratosolar.com
http://www.magenn.com
http://www.twind.eu

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