Rinnovabili • Pendolaria 2020

Legambiente, Pendolaria 2020: cresce la mobilità su ferro

Negli ultimi 10 anni, è cresciuto sia il numero di treni quotidianamente in servizio che quello dei passeggeri che ogni giorno si sposta su rotaia. Il rapporto evidenzia comunque gravi mancanze e “drammatiche” differenze tra Nord e Sud

Pendolaria 2020
Di Chris0693Opera propria, CC BY-SA 3.0, Collegamento

Pendolaria 2020: più treni in servizio e più cittadini che scelgono il trasporto su ferro. Permangono gravi carenze, sia a livello quantitativo che qualitativo: servono più investimenti, specialmente al sud

(Rinnovabili.it) – Presentato a Palermo da Legambiente, il rapporto annuale sul trasporto ferroviario in Italia “Pendolaria 2020” evidenzia una crescita generale della mobilità su rotaia, ma anche una significativa spaccatura tra Nord e Sud. L’alta velocità – che nel 2019 ha compiuto 10 anni – ha fatto registrare ottimi numeri, ma i problemi per i pendolari – specialmente tra chi costretto sui regionali – rimangono ancora numerosi (compresi quelli relativi a ritardi e scioperi, non conteggiati dal rapporto). In generale, pur con tutte le necessarie distinzioni tra regione e regione, il numero di cittadini che prendono il treno è progressivamente cresciuto e – stando al rapporto – anche la quantità di treni in servizio, che comunque non raggiungono un quantitativo sufficiente rispetto al bisogno. 

 

Gestiti dai diversi concessionari (Trenitalia, Trenord, CTI, Atac, etc.), i treni in servizio nelle regioni sono in totale 2.894. Nel complesso, dopo anni di tagli, la quantità di treni regionali in servizio, considerati tutti i gestori, è risalita al livello del 2010. Tra metro e treni, i cittadini che ogni giorno si spostano su rotaia (treni regionali e metropolitane) hanno invece raggiunto quota cinque milioni e 699mila, cresciuti dal 2014 dell’11,7%.  Nel dettaglio, i passeggeri che usufruiscono del servizio ferroviario regionale sono 2milioni e 919mila, di cui 1,413 milioni utilizzano i convogli di Trenitalia e 1,506 milioni quelli degli altri 20 concessionari, pari al +8,2% rispetto al 2010. 

Discorso a parte per l’alta velocità, il cui servizio risulta essere nettamente superiore rispetto a quello offerto dai regionali. In particolare, i numeri sono cresciuti di anno in anno, grazie al raddoppio della flotta dei treni AV (74 nel 2008 e 144 nel 2019). Conseguentemente, i passeggeri trasportati sui treni AV di Trenitalia sono passati dai 6,5 milioni del 2008 a 40 milioni nel 2018, con un aumento del 517%.

Leggi anche: “Treni a metano per dire addio al diesel, il progetto italiano”

 

Tra le diverse parti d’Italia perdurano, tuttavia, differenze enormi nella qualità e nell’offerta del servizio ferroviario. In alcune aree – stabilisce il rapporto di Pendolaria 2020 – il servizio è tra i più competitivi al mondo, come tra Firenze e Bologna dove l’offerta, per quantità e velocità dei treni, non ha paragoni in Europa; ma fuori dalle direttrici principali dell’alta velocità e dalle Regioni che in questi anni hanno investito, la situazione del servizio sta peggiorando, con meno treni in circolazione e, di conseguenza, meno persone che si spostano su rotaia. In particolare il Meridione continua a soffrire di un’assenza di progetto. Al Sud, insiste il rapporto di Legambiente, la situazione è “drammatica”: i treni sono vecchi (età media 19,3 anni rispetto ai 12,5 anni al Nord) e pochi (sono stati addirittura ridotti gli intercity e i regionali in circolazione negli ultimi dieci anni), viaggiano su linee in larga parte a binario unico e non elettrificate. Rispetto al resto del Paese sono di meno sia le Frecce, che gli Italo, gli Intercity e i regionali.

 

Questo quadro evidenzia le sfide dei trasporti in Italia – ha detto il vice presidente di Legambiente Edoardo Zanchini – che oggi riguardano in particolare le aree urbane e il Mezzogiorno. Nel 2019 non è stato inaugurato neanche un chilometro di linee metro, quando il ritardo è drammatico e solo investendo in una cura del ferro sarà possibile cambiare la situazione di inquinamento e traffico che attanaglia le nostre città. Al Sud muoversi in treno tra le città è praticamente impossibile, perché i collegamenti sono meno che nel 2010 a seguito dei tagli e i treni sono più vecchi e lenti che nel resto d’Italia”. 

Insieme al rapporto Pendolaria 2020, Legambiente ha pertanto presentato anche alcune proposte per migliorare la situazione, chiedendo al Governo di abbandonare un dibattito che ruota tutto alle grandi opere per concentrarsi sulle esigenze quotidiane di milioni di cittadini e pendolari.
Brevemente, le priorità individuate da Legambiente per il rilancio del trasporto ferroviario sono: 1- più treni sulla rete ferroviaria; 2 priorità agli investimenti infrastrutturali nelle città; 3 – un piano per muoversi al Sud in treno. Le risorse – chiarisce l’associazione – ci sono: si possono recuperare dai sussidi all’autotrasporto, dagli introiti delle autostrade e dalla cancellazione di investimenti sbagliati (come quelli per nuove autostrade al nord).

Leggi anche: “Al via in Gran Bretagna la prima linea ferroviaria solare”

About Author / La Redazione

Rinnovabili • Batterie al sodio allo stato solido

Batterie al sodio allo stato solido, verso la produzione di massa

Grazie ad un nuovo processo sintetico è stato creato un elettrolita di solfuro solido dotato della più alta conduttività per gli ioni di sodio più alta mai registrata. Circa 10 volte superiore a quella richiesta per l'uso pratico

Batterie al sodio allo stato solido
via Depositphotos

Batterie al Sodio allo Stato Solido più facili da Produrre

La batterie allo stato solido incarnano a tutti gli effetti il nuovo mega trend dell’accumulo elettrochimico. E mentre diverse aziende automobilistiche tentano di applicare questa tecnologia agli ioni di litio, c’è chi sta percorrendo strade parallele. É il caso di alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, in Giappone. Qui i professori Osaka Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash hanno guidato un gruppo di ricerca nella realizzazione di batterie al sodio allo stato solido attraverso un innovativo processo di sintesi.

Batterie a Ioni Sodio, nuova Frontiera dell’Accumulo

Le batterie al sodio (conosciute erroneamente anche come batterie al sale) hanno conquistato negli ultimi anni parecchia attenzione da parte del mondo scientifico e industriale. L’abbondanza e la facilità di reperimento di questo metallo alcalino ne fanno un concorrente di primo livello dei confronti del litio. Inoltre l’impegno costante sul fronte delle prestazioni sta portando al superamento di alcuni svantaggi intrinseci, come la minore capacità. L’ultimo traguardo raggiunto in questo campo appartiene ad una ricerca cinese che ha realizzato un unità senza anodo con una densità di energia superiore ai 200 Wh/kg.

Integrare questa tecnologia con l’impiego di elettroliti solidi potrebbe teoricamente dare un’ulteriore boost alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica (nota dolente per le tradizionali batterie agli ioni di sodio). Quale elettrolita impiegare in questo caso? Quelli di solfuro rappresentano una scelta interessante grazie alla loro elevata conduttività ionica e lavorabilità. Peccato che la sintesi degli elettroliti solforati non sia così semplice e controllabile. Il che si traduce in un’elevata barriera per la produzione commerciale delle batterie al sodio allo stato solido.

Un Flusso di Polisolfuro reattivo

É qui che si inserisce il lavoro del team di Sakuda a Hayash. Gli ingegneri hanno messo a punto un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per sviluppare elettroliti solidi solforati. Nel dettaglio utilizzando il flusso di polisolfuro Na2Sx come reagente stechiometrico, i ricercatori hanno sintetizzato due elettroliti di solfuri di sodio dalle caratteristiche distintive, uno dotato della conduttività degli ioni di sodio più alta al mondo (circa 10 volte superiore a quella richiesta per l’uso pratico) e uno vetroso con elevata resistenza alla riduzione.

Questo processo è utile per la produzione di quasi tutti i materiali solforati contenenti sodio, compresi elettroliti solidi e materiali attivi per elettrodi“, ha affermato il professor Sakuda. “Inoltre, rispetto ai metodi convenzionali, rende più semplice ottenere composti che mostrano prestazioni più elevate, quindi crediamo che diventerà una metodologia mainstream per il futuro sviluppo di materiali per batterie al sodio completamente allo stato solido“.  I risultati sono stati pubblicati su Energy Storage Materials and Inorganic Chemistry .

Rinnovabili •
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.


Rinnovabili • fotovoltaico materiale quantistico

Fotovoltaico, ecco il materiale quantistico con un’efficienza del 190%

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

fotovoltaico materiale quantistico
via Depositphotos

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

leggi anche Fotovoltaico in perovskite, i punti quantici raggiungono un’efficienza record

L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.

Rinnovabili •
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.