Musica e sport, soluzioni innovative per organizzare eventi sostenibili

Enel lancia una challenge sulla piattaforma Open Innovability®. L’obiettivo: esplorare soluzioni e idee innovative per rendere sostenibile la gestione dell’energia e la logistica degli eventi sportivi e musicali. Per le proposte c’è tempo fino al 20 maggio

(Rinnovabili.it) – Dagli sconti per chi arriva al concerto senza gravare sull’ambiente ai coriandoli e i braccialetti biodegradabili. Passando per il palco in bambù e acciaio riciclati, le tappe studiate per ridurre al minimo gli spostamenti in aereo della band, e l’energy floor che produce energia elettrica da calpestio. Sono alcuni degli ingredienti del tour 2022 dei Coldplay, la band oggi più attenta alla crisi climatica, che ha promesso musica low-carbon dimostrando che si possono organizzare eventi sostenibili di altissimo livello senza rinunciare a qualità e comodità. 

Una buona pratica dal sapore pionieristico in un campo, quello dei green events, dove i margini per innovare sono larghissimi. Ed è proprio all’esperimento dei Coldplay che si rifà la sfida lanciata da Enel X (Gruppo Enel), il marketplace globale dell’innovazione, con una nuova challenge ospitata dalla piattaforma Open Innovability®, l’ambiente virtuale di crowdsourcing per startup, imprenditori, inventori e aziende. L’obiettivo? Un pacchetto di soluzioni innovative per organizzare eventi sostenibili.

Enel X, la linea di business globale di Enel dedicata allo sviluppo di soluzioni innovative per le persone, le aziende e le città. Ma anche lo sviluppo di soluzioni che possano arricchire più valore aggiunto ai clienti. L’ambizione della società è infatti quella di diventare un facilitatore e partner di sostenibilità per gli organizzatori di eventi mettendo a disposizione soluzioni e idee innovative volte a rispondere alle criticità del settore, dove operano numerosi clienti e partner di Enel X, al fine di supportare la sostenibilità degli eventi.

Innovare gli eventi sportivi e i concerti

La pandemia di Covid-19 ha colpito in modo molto duro il settore degli eventi, ma nei prossimi anni tutte le previsioni indicano che ci sarà una ripresa sostenuta. Che forma avrà questa ripresa, invece, resta tutto da immaginare. Il gruppo chiama a raccolta gli innovatori e cerca soluzioni creative che affrontino l’impronta di carbonio degli eventi.

La challenge, ospitata da Open Innovability® in un’ottica di “innovazione aperta”, vuole modificare il modo in cui si possono organizzare eventi sostenibili. E specialmente quelli di carattere musicale e sportivo, caratterizzati da installazioni temporanee, molti partecipanti e diverse attività parallele. Due ambiti dove l’attenzione per il tema del cambiamento climatico è in crescita e sono già stati realizzati progetti pilota e sperimentazioni. Ma dove mancano, ancora, tecnologie e soluzioni consolidate che possano essere usate su larga scala. Concepirle, realizzarle e testarle è l’obiettivo di questa challenge. 

Per organizzare eventi sostenibili, l’innovazione passa da logistica ed energia

Priorità numero uno fornire soluzioni energetiche sostenibili. Qui la priorità è ridurre l’impronta ecologica che è collegata alla generazione di elettricità per alimentare le attività degli eventi. Che spesso, nel caso di concerti e di kermesse sportive, dipende da generatori di corrente a gasolio. 

L’altro grande campo dove gli innovatori devono concentrare la loro creatività è quello della logistica. Le soluzioni di mobilità sostenibile devono guardare all’evento a 360 gradi, considerando sia la quota di impronta che deriva dagli spostamenti del pubblico e dei fan, sia quella che dipende dai fornitori e dall’indotto territoriale. Senza tralasciare le operazioni di installazione e smontaggio del palco nel caso di eventi come i concerti.

Le soluzioni proposte dagli innovatori devono guardare sia al lato hardware che a quello software. Ad esempio, sul fronte della logistica, la challenge cerca soluzioni come software e app per gestire, pianificare e ottimizzare gli spostamenti degli entourage, degli organizzatori, del personale e degli artisti durante gli eventi. Con l’obiettivo di ottimizzare i percorsi, ridurre il numero di viaggi, integrare veicoli a zero impatto ambientale. O, ancora, progetti di veicoli green da usare durante gli eventi per gli spostamenti del personale, degli artisti e dei partecipanti (per esempio monopattini, biciclette, veicoli elettrici).

Sul fronte delle soluzioni energetiche, esempi di innovazioni che rientrano nell’ambito di questa challenge su come organizzare eventi sostenibili meno impattanti includono impianti mobili e plug-and-play per la generazione di energia sul posto usando fonti rinnovabili (per esempio impianti solari modulari, soluzioni di energia cinetica come mattonelle, biciclette). Ma anche in ambito storage, come sistemi a batteria da collegare agli impianti di generazione sul posto e, in generale, qualunque soluzione che permetta di evitare l’uso di generatori di corrente a gasolio.

Tra i criteri di selezione delle proposte che perverranno per questa challenge, la valutazione attenzionerà quelle che rispondono a due requisiti in particolare. Le soluzioni devono poter essere applicate in almeno uno dei Paesi di riferimento (specialmente in Europa, America Latina e Stati Uniti) e devono rispettare norme e regolamenti specifici delle pubbliche amministrazioni locali. Inoltre, devono avere un livello di maturità tecnologica (TLR, Technology readiness level) maggiore o uguale a 3.

Per prendere parte alla challenge sulle soluzioni per organizzare eventi sostenibili c’è tempo fino al 20 maggio. In palio 15.000 dollari per la proposta selezionata come vincitrice. Al termine della challenge, Enel si riserva di avviare una collaborazione con il vincitore. 

La sfida contribuirà anche ad avvicinare gli obiettivi di sviluppo sostenibile (OSS) definiti dall’agenda 2030 delle Nazioni Unite. In particolare, risponde all’obiettivo SDG 7: Garantire a tutti l’accesso a servizi energetici economici, affidabili, sostenibili e moderni, all’obiettivo SDG 9: Costruire infrastrutture resilienti, promuovere un’industrializzazione inclusiva e sostenibile e favorire l’innovazione, all’obiettivo SDG 11: Rendere le città e gli insediamenti urbani inclusivi, sicuri, resilienti e sostenibili, e all’obiettivo SDG 13: Adottare misure urgenti per contrastare il cambiamento climatico e i suoi impatti.

Qui tutte le informazioni. 

#EnelOpenInnovability

In collaborazione con Enel

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

Decreto FERX, nuovi spunti di riflessione

Servono maggiori informazioni sui coefficienti sul prezzo d’aggiudicazione, sui criteri di priorità, sulla documentazione per l’accesso al meccanismo e sulle tipologie di interventi ammessi. In particolare quando si tratta di progetti di “rifacimento” e “potenziamento”. Queste alcune delle principali richieste emerse dalla consultazione pubblica sul Decreto FERX. La scorsa estate il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza energetica aveva pubblicato lo schema del provvedimento per una raccolta di pareri da parte degli stakeholder, con l’obiettivo di condividerne le logiche. Oggi il MASE rende noti gli esiti di tale consultazione puntando i riflettori sugli spunti e le richieste emerse da parte dei 46 soggetti partecipanti. 

Gli esiti della consultazione pubblica

Ricordiamo che il Decreto FERX nasce con lo scopo di definire un meccanismo di supporto espressamente dedicato ad impianti a fonti rinnovabili con costi di generazione vicini alla competitività. Come? Tramite contratti CfD a valere sull’energia elettrica prodotta dagli impianti. Con un accesso diretto per quelli di taglia inferiore al MW, e tramite aste al ribasso per quelli di taglia uguale o superiore al MW. Ed è proprio su queste due modalità che arrivano le prime considerazioni.

Per la maggior parte dei soggetti che hanno risposto alla consultazione, il contingente di 5 GW per gli impianti FER ad accesso diretto non sarebbe sufficiente, soprattutto vista la grande attenzione che stanno ricevendo al livello di investimento i sistemi di piccola taglia.

Per quanto riguarda l’accesso tramite asta, invece, il parere generale condivide i contingenti individuati, che secondo l’ultima bozza pubblicata oggi sarebbero: per il fotovoltaico 45 GW; per l’eolico di 16,5 GW; per l’idroelettrico di 630 MW; per i gas residuati 20 MW. “Tuttavia – si legge nel documento del MASE – congiuntamente alla risposta positiva sono state proposte diverse modifiche (aumento di uno specifico contingente, creazione di nuovo contingente, meccanismi di riallocazione della potenza non assegnata, ridefinizione dei contingenti al fine di favorire lo sviluppo dei PPA, etc.)”. Tra gli spunti emersi c’è la proposta di contingenti separati tra il fotovoltaico a terra e sul tetto.

Proposti nuovi requisiti di accesso e tempistiche

In tema requisiti d’accesso, alcuni soggetti chiedono l’incremento della soglia di potenza per l’accesso diretto, l’aggiunta dei criteri ESG, la reintroduzione del requisito specifico che attesti la capacità finanziaria ed economica di chi partecipa al meccanismo del Decreto FERX.

“Con riferimento ai tempi massimi individuati per la realizzazione degli interventi, la consultazione ha evidenziato un forte distaccamento con le aspettative degli operatori. Per quanto detto diversi soggetti propongono per una o più fonti l’innalzamento dei tempi previsti, chiedendo di tenere in considerazione parametri quali, la potenza e/o la tipologia d’intervento, l’ottenimento dei titoli autorizzativi, i tempi di realizzazione della connessione e quelli dovuti agli approvvigionamenti, che sottolineano, potrebbero oltretutto determinare un aumento dei costi, visto anche i meccanismi incentivanti”, si legge ancora nel documento.

Per i tempi di comunicazione della data d’entrata in esercizio dell’impianto, emerge nel complesso l’esigenza di un prolungamento, aggiungendo da più 60 giorni a 12 mesi. Viene anche evidenziata una certa contrarietà all’obbligo per gli operatori di impianti rinnovabili non programmabili che stipula un contratto CfD ad abilitarsi alla fornitura dei servizi di dispacciamento.

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“.