Solare termodinamico ( Econota 76 )

Le origini tutte italiane del solare termodinamico 

by Cesare Silvi (  Rinnovabili.it )

Dalle invenzioni di Alessandro Battagli e Giovanni Francia Pionieri all’attualità del solare termico a concentrazione.

La macchina solare di Augustine Mouchot, la più grande del tempo, esposta alla Mostra universale di Parigi del 1878 (Butti and Perlin, 1980).

Tra i pionieri italiani degli ultimi 200 anni nel campo del solare termico a concentrazione o solare termodinamico o STC (Solare Termico a Concentrazione), spiccano le figure di Alessandro Battaglia (1942 – n.d.), il cui lavoro è stato riscoperto dal GSES nel 2008, e Giovanni Francia (1911 – 1980), conosciuto come il padre delle centrali solari termoelettriche e del quale cade quest’anno il 100mo anniversario della nascita. Le loro invenzioni sono tornate di grande attualità, come vedremo in seguito, a partire dalla metà degli anni 2000. I sistemi STC sono riconducibili, in relazione alla configurazione specchi/ricevitori, a quattro tipologie, usualmente identificate con i termini: a) parabolici lineari o a trogolo; b) lineari fresnel; c) disco parabolici; d) a torre centrale.

Al fine di connotarne alcune importanti caratteristiche funzionali si propone di raggruparli anche in altre due tipologie, una prima, sistemi STC con specchi curvi, e una seconda, sistemi STC con specchi piani o quasi piani. Tale inquadramento dovrebbe essere di aiuto per una più facile comprensione di quanto si va ad illustrare di seguito.

 Il primo vapore prodotto con il calore del sole e Alessandro Battaglia (1842 – n.d.)

Nel 1878 Augustin-Bernard Mouchot (1825-1912) espose all’Esposizione Universale di Parigi la sua macchina solare, ricordata nei libri di storia per essere la prima e la più grande a produrre vapore ad alte pressioni e temperature dal calore del sole. Si trattava di un grande specchio tronco conico di circa 20 m², che rifletteva la radiazione solare su una caldaia o ricevitore posto al centro dello stesso specchio e con questo solidale nell’inseguire il sole.

Questa macchina, che al tempo attrasse l’attenzione di tutto il mondo per il sibilo del vapore solare in uscita dalla caldaia, fu oggetto di puntuali critiche di Alessandro Battaglia (1842 – n.d.), un pioniere italiano del solare, ingegnere, riscoperto nel 2008 dal GSES. Nel 1884 le critiche di Battaglia a Mouchot, esposte nella relazione “Sul modo e sulla convenienza di utilizzare il calore solare per le macchine a vapore”, furono presentate dal fisico Eugenio Semmola durante una riunione accademica dell’Istituto di Incoraggiamento di Napoli.

Secondo Battaglia l’invenzione di Mouchot non avrebbe portato grandi risultati. A causa del movimento solidale di caldaia e specchio, sia l’uno che l’altro non potevano che avere dimensioni limitate, quindi inadeguate a raccogliere l’energia solare nelle quantità necessarie per i moderni processi industriali. Inoltre la caldaia, essendo esposta all’aria, reirraggiava verso l’esterno l’energia che lo specchio vi aveva concentrato. Per superare questi limiti Battaglia propose di separare la caldaia dallo specchio e tradusse questa sua innovativa soluzione concettuale, per la quale ricevette il plauso dell’Istituto di Incoraggiamento di Napoli, nell’invenzione del “Collettore multiplo solare”, illustrato nei disegni del relativo brevetto, registrato nel 1886 e conservato presso l’Archivio Centrale delle Stato.

 

Fig. 3 – Pianta e sezione del Collettore multiplo solare, 1886 (da Archivio Centrale dello Stato).

Non sappiamo se Battaglia abbia mai sperimentato un Collettore multiplo solare, come gli fu raccomandato dal fisico Semmola, né sappiamo se la sua invenzione fu notata da altri studiosi. 

( Constatiamo però che la “ grande vocazione Italiana alle invenzioni geniali “ rimane sempre intatta ! )

La pillola eco-impegnata di Paolo Broglio,  ovvero “quelli che fanno “……o almeno ci provano

 

Ricerca italiana da copertina 

 by Intelliscienza di Paola Caruso  ( fonte Nova24 – Il Sole 24 Ore )

 

Valorizziamo gli scienziati di casa nostra. Non per spirito di autocelebrazione, ma per merito. Un merito riconosciuto a livello internazionale. Se la ricerca italiana dà ottimi risultati, perché non metterla in primo piano? E’ questo che ha pensato Nature Photonics, quando ha deciso di dedicare la copertina di novembre (foto) a uno studio dell’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit) di Genova.
«Abbiamo scoperto di essere in copertina per caso – dice Enzo Di Fabrizio, direttore del dipartimento di nanostrutture dell’Iit – quando abbiamo visto la pubblicazione». Questa è la seconda copertina in meno di due anni che Nature Photonics riserva ai laboratori di Genova. Segno che in Italia la sperimentazione scientifica cresce, nonostante gli investimenti limitati, con risultati di tutto rispetto. 
L’immagine patinata sul grigio-azzurro ha un certo appeal. «Si tratta di una copertina artistica – commenta Di Fabrizio – disegnata dai grafici della rivista e ispirata alle strutture prodotte da noi. La copertina dell’anno scorso, invece, era una nostra fotografia».

A guadagnarsi il “primo piano” è una ricerca su nuovi materiali superidrofobici (idrorepellenti), descritti da Edoardo Boncinelli in un recente articolo sul Corriere. I composti superidrofobici sono solidi e le loro superfici si comportano come le foglie di loto: non si bagnano e non trattengono nanogocce di liquido. «L’effetto della foglia di loto si vede a occhio nudo – aggiunge Di Fabrizio – quindi è facile da rappresentare con una bella immagine».

Per l’Iit questo successo scientifico è da aggiungere alla lunga lista di lavori eccellenti. A settembre, per esempio, il dipartimento di nanochimica dell’istituto ha pubblicato su Nature Materials uno studio sulla sintesi di nanocristalli “autoassemblanti”, da impiegare nel fotovoltaico. Queste nanoparticelle hanno la forma di stelle a otto punte in 3D (foto) e sono in grado di auto-organizzarsi in maniera gerarchica a formare strutture più complesse. Quando si trovano in soluzione (in determinati solventi). «In pratica, si comportano come le proteine che compongono il collagene», dice Liberato Manna, direttore del dipartimento di nanochimica dell’Iit.

 

rubrica a cura di:

Paolo Broglio

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