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Acceso il primo impianto per la cattura del carbonio

Montato sul tetto di un inceneritore, il primo impianto industriale per la cattura del carbonio utilizzerà il calore disperso per far girare le ventole che assorbono aria dall'ambiente

cattura del carbonio

 

(Rinnovabili.it) – Si chiama Climeworks, ed è il primo impianto al mondo a praticare su scala industriale la cattura del carbonio dall’atmosfera. Ieri è stato inaugurato a Zurigo, in Svizzera, dove assorbirà CO2 dall’aria per trasformarla in prodotto utile. Nello specifico, il gas serra verrà compresso e riutilizzato in agricoltura come fertilizzante. L’obiettivo è catturare, entro 10 anni, l’1% delle emissioni annuali di carbonio dell’intero pianeta. Piuttosto arduo dato che, come ha dichiarato lo stesso ideatore dell’impianto, Christoph Gebald, servirebbero 250 mila Climeworks.

L’impianto consiste in 18 collettori del carbonio installati sul tetto di un inceneritore fuori città. Il calore sprecato dalla struttura alimenta le ventole del sistema di cattura del carbonio, che aspira l’aria dall’ambiente attraverso filtri che assorbono l’anidride carbonica. Il riscaldamento dei filtri rimuove la CO2 che viene poi convogliata in alcune serre nelle vicinanze, le quali ne utilizzeranno 900 tonnellate l’anno  per crescere le piante. Altri utilizzi possibili sono la trasformazione in combustibile per veicoli o l’uso nella produzione di bevande gassate.

 

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Il sistema di rimozione dei gas serra tramite tecnologie “aspiranti” è discusso da tempo, ma l’Accordo di Parigi ha aperto la porta allo sviluppo di questi impianti, che ancora sono lontani da una diffusione capillare e soprattutto hanno costi fuori portata. Secondo gli inventori di Climeworks, nel futuro si spenderanno 400 dollari per tonnellata di CO2 catturata dall’aria, cui vanno aggiunti 10-20 dollari per lo stoccaggio. Eppure, accanto alla rimozione delle emissioni “per via politica”, quando i 196 Paesi UNFCCC hanno firmato il protocollo sul clima si sono detti favorevoli a implementare anche una “soluzione tecnologica”.

Secondo i critici, investimenti in simili impianti rallenteranno la transizione energetica, favorendo il prosieguo di attività inquinanti perché potenzialmente compensate dalla cattura del carbonio. Chi promuove le cosiddette tecnologie ad emissioni negative, invece, sostiene che le sole politiche per il taglio delle emissioni non basterebbero a raggiungere l’obiettivo climatico dei 2 °C entro fine secolo.

La cattura e stoccaggio del carbonio, tuttavia, resta per ora una tecnica in fase embrionale: non è chiaro se vedrà mai la luce a livello globale, né se – una volta diffusa – sarà sufficiente a rimuovere dall’atmosfera la quantità di emissioni necessaria ad evitare un riscaldamento globale oltre i limiti. Inoltre, solo sequestrando la CO2 in maniera permanente si potrà evitare che torni in atmosfera attraverso il ciclo naturale. L’impianto di Zurigo, a detta di Gebald, può svolgere anche questa funzione.

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Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.