Wendelstrand: da cava abbandonata ad ecovillaggio in legno

I progettisti di Snøhetta stanno realizzando in Svezia un ecovillaggio in legno, esempio di riqualificazione integrata attenta al contesto

L’ecovillaggio Wendelstrand sarà ultimato entro il 2024

(Rinnovabili.it) – Sulle sponde del lago Landvettersjøen, a 15 minuti da Göteborg (Svezia) sorgerà l’ecovillaggio di Wendelstrand. Progettato dal team di Snøhetta per la società immobiliare Next Step, il nuovo centro abitato trasforma la vecchia cava abbandonata in un quartiere a misura d’uomo.

Entro il 2024 ben 70.000 mq per 1000 case in legno, rimpiazzeranno la cava abbandonata integrandosi perfettamente nel paesaggio grazie alle coperture a verde pensile.

L’idea di Snøhetta e Next Step è quella di sviluppare un progetto pioneristico dove testare un nuovo stile di vita ed un nuovo sistema di mobilità leggera, ponendo al centro della pianificazione la qualità della vita e l’amore per la natura.

Lakehouse, il cuore dell’ecovillaggio

Porre attenzione alle esigenze dei futuri abitanti, non poteva prescindere dalla socialità e dalle relazioni interpersonali. Per questo motivo al centro di Wendelstrand troverà posto la Lakehouse, una struttura in legno, evoluzione naturale della classica piazza. Trovandoci in Svezia, l’esigenza di un luogo dove socializzare al coperto era essenziale per la buona riuscita del progetto.

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La struttura sarà costruita completamente in legno ed accogliere una serie di spazi per il relax, un ristorante ed una caffetteria.

Soluzioni abitative strategiche

Le nuove abitazioni dell’ecovillaggio si inseriranno nel paesaggio della ex cava seguendo la pendenza del terreno. L’esposizione a ovest permetterà di massimizzare la luce naturale, mentre le coperture a verde pensile assicurano un perfetto isolamento termico.

Una parte degli edifici saranno dotati di celle fotovoltaiche in copertura per produrre energia in loco, mentre una buona gestione dell’acqua piovana ridurrà gli sprechi idrici.

Il Ministero dell'Ambiente pubblica gli esiti della consultazione pubblica sul Decreto Ministeriale FER X, chiusa lo scorso settembre. Dai 46 soggetti partecipanti emerge l'esigenza di conoscere per tempo tutte le informazioni utili alla programmazione degli investimenti nelle rinnovabili. Chiesti chiarimenti sul processo autorizzativo e sulle tempistiche

L’ecovillaggio Wendelstrand sarà ultimato entro il 2024

(Rinnovabili.it) – Sulle sponde del lago Landvettersjøen, a 15 minuti da Göteborg (Svezia) sorgerà l’ecovillaggio di Wendelstrand. Progettato dal team di Snøhetta per la società immobiliare Next Step, il nuovo centro abitato trasforma la vecchia cava abbandonata in un quartiere a misura d’uomo.

Entro il 2024 ben 70.000 mq per 1000 case in legno, rimpiazzeranno la cava abbandonata integrandosi perfettamente nel paesaggio grazie alle coperture a verde pensile.

L’idea di Snøhetta e Next Step è quella di sviluppare un progetto pioneristico dove testare un nuovo stile di vita ed un nuovo sistema di mobilità leggera, ponendo al centro della pianificazione la qualità della vita e l’amore per la natura.

Lakehouse, il cuore dell’ecovillaggio

Porre attenzione alle esigenze dei futuri abitanti, non poteva prescindere dalla socialità e dalle relazioni interpersonali. Per questo motivo al centro di Wendelstrand troverà posto la Lakehouse, una struttura in legno, evoluzione naturale della classica piazza. Trovandoci in Svezia, l’esigenza di un luogo dove socializzare al coperto era essenziale per la buona riuscita del progetto.

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La struttura sarà costruita completamente in legno ed accogliere una serie di spazi per il relax, un ristorante ed una caffetteria.

Soluzioni abitative strategiche

Le nuove abitazioni dell’ecovillaggio si inseriranno nel paesaggio della ex cava seguendo la pendenza del terreno. L’esposizione a ovest permetterà di massimizzare la luce naturale, mentre le coperture a verde pensile assicurano un perfetto isolamento termico.

Una parte degli edifici saranno dotati di celle fotovoltaiche in copertura per produrre energia in loco, mentre una buona gestione dell’acqua piovana ridurrà gli sprechi idrici.

Un gruppo di scienziati del KAIST ha sviluppato una batteria a ioni di sodio ad alta energia, ad alta potenza e di lunga durata

Quando le batteria a ioni sodio incontrato i supercondensatori a ioni sodio

Arriva dalla Corea del Sud la prima batteria ibrida al sodio in grado di battere la tecnologia a ioni di litio a mani basse. Con ottime prestazioni lato di capacità di accumulo, potenza, velocità di carica e durata, come dimostra l’articolo pubblicato sulla rivista scientifica Energy Storage Materials (testo in inglese).

Nel 2020 le batterie a ioni sodio (Na+) hanno raggiunto prestazioni comparabili a quelle degli ioni di litio in termini di capacità e durata del ciclo in condizioni di laboratorio. Da allora il segmento ha continuato a macinare grandi progressi, spinto dall’esigenza globale di trovare una tecnologia di accumulo più economica delle ricaricabili al litio e meno dipendente dalle attuali catene di approvvigionamento dei materiali critici. L’ultimo grande risultato nel campo è quello segnato da un gruppo di scienziati del KAIST, il Korea Advanced Institute of Science and Technology.

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Il team guidato dal professor Jeung Ku Kang del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali ha messo a punto una batteria ibrida agli ioni di sodio dalle prestazioni eccellenti e in grado di ricaricarsi in pochi secondi. Il segreto? Un’architettura che integra materiali anodici propri delle batterie con catodi adatti ai supercondensatori.

Batteria ibrida al sodio, prestazioni record

In realtà non si tratta di un approccio nuovo. Gli stoccaggi ibridi con Na+ sono emersi negli ultimi anni come una promettente applicazione nel campo dell’energy storage in grado di superare i punti deboli degli accumulatori a ioni di sodio più conosciuti.

Tradizionalmente questo metallo è usato e studiato in due tipi di dispositivi di stoccaggio: batterie e condensatori. Le prime, come spiegato poc’anzi, forniscono oggi una densità di energia relativamente elevata ma sono caratterizzate da una lenta cinetica di ossidoriduzione, che si traduce in una bassa densità di potenza e una scarsa ricaricabilità. I secondi invece hanno un’elevata densità di potenza dovuta all’accumulo di carica tramite rapido adsorbimento di ioni superficiali, ma una densità di energia estremamente bassa.

Tuttavia unire le due tecnologie impiegando catodi di tipo condensatore e degli anodi di tipo batteria, non ha dato subito i risultati sperati. La causa è da ricercare soprattutto nello squilibrio cinetico tra i due tipi di elettrodi.

Nuovi materiali per catodo e anodo

Per arginare il problema il team sudcoreano ha utilizzato sviluppato un nuovo materiale anodico con cinetica migliorata attraverso l’inclusione di materiali attivi fini nel carbonio poroso derivato da strutture metallo-organiche. Inoltre, ha sintetizzato un materiale catodico ad alta capacità e la combinazione dei due ha consentito lo sviluppo di un sistema di accumulo di ioni sodio che ottimizza l’equilibrio e riduce al minimo le disparità nei tassi di accumulo di energia tra gli elettrodi.

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La cella completamente assemblata supera per densità di energia le batterie commerciali agli ioni di litio e presenta le caratteristiche della densità di potenza dei supercondensatori. Nel dettaglio la batteria ibrida al sodio si ricarica rapidamente e raggiunge una densità di energia di 247 Wh/kg e una densità di potenza di 34.748 W/kg. Inoltre gli scienziati hanno registrato una stabilità del ciclo con efficienza Coulombica pari a circa il 100% su 5000 cicli di carica-scarica.

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

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. 

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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“.