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Dall’Australia la batteria termica che promette risparmio ed ecologia

Si chiama TED ed è il primo sistema di stoccaggio a base di PMC a raggiungere il mercato

batteria termica ted

 

Batteria termica con materiali a cambiamenti di fase, dal laboratorio alla realtà

(Rinnovabili.it) – Potrebbe essere l’Australia la casa della prima batteria termica in grado di raggiungere il mercato. A prometterla è CCT Energy Storage, una società di Adelaide attiva dal 2011 e oggi in accordo con alcuni gruppi industriali per la distribuzione del suo TED, acronimo Thermal Energy Device. TED è un’unità d’accumulo modulare in grado di stoccare elettricità sotto forma di energia termica.

Stando alle informazioni riferite dalla stessa società il dispositivo utilizza l’elettricità per riscaldare un materiale a cambiamento di fase o PMC a base di silicio in una camera isolata. Il PMC funziona come un accumulatore di calore latente, che sfrutta il fenomeno della transizione di fase per assorbire il flusso energetico in entrata, immagazzinandolo e mantenendo costante la propria temperatura. Il problema principale con questi materiali è che richiedono forti sistemi di isolamento termico e la cessione del calore durante il passaggio di fase è difficile da controllare, rischiando così di perdere velocemente quanto accumulato. Basti pensare che il punto di fusione del silicio è oltre i 1.400 ° C.

 

L’azienda australiana è tuttavia convinta d’aver trovato un sistema valido per mantenere il tutto e, a differenza di altre tipologie di batterie simili studiate sino a oggi, TED impiegherebbe un motore termico per estrarre l’energia quando richiesta. Il processo non premia certo l’efficienza ma per gli sviluppatori potrebbe competere con le attuali batterie al litio.

 

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Un’unità base, spiegano alla CCT, entrerebbe in uno spazio di 6 metri quadrati e avrebbe una capacità di 1,2 MWh. La modularità con cui è stata disegnata la batteria termica permette di scalare le applicazioni da un impianto di 5 kW in su.

 

I vantaggi? Un ciclo di vita più lungo, come spiega a NewAtals il CEO di CCT, Serge Bondarenko. “Il silicio fuso non si degrada come fa il litio. Questo è un processo chimico, il nostro è semplicemente cambiamento di fase con il calore: sembra addirittura che il silicio migliori dopo ogni ciclo e se è necessario smantellare un dispositivo TED, è riciclabile al 100%”. Altro aspetto su cui l’azienda punta è la competitività economica: il prodotto dovrebbe costare circa il 60-80 percento del prezzo che si pagherebbe per una soluzione equivalente agli ioni di litio

La società ha siglato un accordo iniziale per fornire la batteria termica a Stillmark Telecommunications e al gruppo MIBA, che avrà diritti esclusivi per produrre e vendere la tecnologia in Danimarca, Svezia e Paesi Bassi.

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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.


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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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