Arriva dal caldo la doppia torre solare che funziona anche senza sole

Da un team di ingegneri e chimici un nuovo modello impiantistico che impiega l’energia solare e il calore ambientale per produrre elettricità

doppia torre solare
Credits: An innovative twin-technology solar system design for electricity production, Energy reports – CC BY 4.0 DEED

Twin-Technology Solar System, una matrioska tecnologica

(Rinnovabili.it) – È stata chiamata “Twin-Technology Solar System” ed è una doppia torre solare in grado di generare elettricità anche quando il sole non è più in cielo. Per una produzione energetica sia di giorno che notte, sette giorni su sette. A mettere a punto il sistema, un gruppo di ingegneri dell’Università tecnica Al Hussein, in Giordania e, dell’Università del Qatar, firmatari di un articolo su Energy Reports (testo in inglese).

Torri solari updraft, cosa sono e come funzionano

Il loro lavoro evolve la “tradizionale” tecnologia delle torri solari, da non confondere con la torre degli impianti solari termodinamici. In questo caso, infatti, si tratta di una sorta di camino, chiamato in gergo sistema solare updraft, che sfrutta il moto convettivo dell’aria calda verso l’alto per azionare delle turbine elettriche. La struttura possiede alla base un collettore nel quale l’aria viene riscaldata dai raggi solari prima di essere convogliata verso le turbine. Quindi il flusso ripercorre in salita la torre per uscire dall’estremità superiore. La potenza resa dipende principalmente da due fattori: la superficie del collettore e l’altezza della torre. Nel primo caso, infatti, una superficie più ampia raccoglie e riscalda un volume maggiore di aria; nel secondo una maggiore altezza aumenta la differenza di pressione attraverso l’effetto camino.

Sebbene un primo impianto di questo genere sia stato costruito nei primi anni ’80 ad oggi, le applicazioni nel mondo reale rimangono rare. Attualmente l’unica struttura in funzione si trova in Cina e vanta una potenza di appena 200 kW (altezza della torre 50 metri). Il problema principale, al di là dello spazio richiesto, è che tali sistemi hanno bisogno di un grande esborso di capitale iniziale, nonostante costi operativi relativamente bassi.

La doppia torre solare TTSS

Per migliorare ulteriormente la redditività, il team di ricercatori composto dagli ingegneri Emad Abdelsalam, Fares Almomani e Shadwa Ibrahim, ha rivisto il concetto creando una doppia torre solare. Una sorta di matrioska tecnologica disegnata per assicurare una produzione elettrica costante.

Il Twin-Technology Solar System (TTSS) comprende due torri solari concentriche, una interna ed una esterna, turbine, irrigatori d’acqua e un collettore. La torre interna funziona come un tradizionale sistema solare updraft, in cui l’aria viene riscaldata sotto il collettore grazia ai reggi solari, per poi risalire nel camino. La torre esterna, invece, crea un vento discendente spruzzando acqua sull’aria calda dell’ambiente nella parte superiore della torre. L’aria calda assorbe istantaneamente l’acqua e scende verso il basso per interagire con le turbine sul fondo per produrre elettricità. Questa modalità è indipendente dalla radiazione solare e può funzionare giorno e notte.

“È stato sviluppato un modello matematico di simulazione basato sulle equazioni di bilancio energetico e di massa del sistema proposto per valutare le prestazioni”, spiega gli scienziati. Immaginando una doppia torre solare alta 200 metri con un collettore largo 250 metri è possibile generare 752.763 kWh di elettricità all’anno. Oltre il doppio di a un tradizionale sistema solare updraft. 

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