I vantaggi dell’aria compressa come vettore d’energia

L’aria compressa,; applicata ad un veicolo, presenta numerosi vantaggi rispetto ad altri veicoli con motore a scoppio o motore elettrico.

Inoltre questo sistema puo’ essere adottato in un veicolo ibrido, per esempio dotato di bombole di aria compressa e di batterie a propulsione elettrica supplementary, che consentonon la creazione di una vettura ibrida a propulsione elettrico-pneumatica.

Vantaggi di una vettura ad aria compressa:

• Il costo necessario per comprimere l’aria in modo da ricavarne un sistema di propulsione per veicoli è inferiore al costo energetico di un motore a scoppio.
• L’aria è abbondante, economica, trasportabile, stoccabile e, soprattutto, non inquinante.
• La tecnologia dell’aria compressa riduce del 20 °/° i costi di produzione di una vettura, poichè non necessita della fabbricazione di un sistema di raffreddamento, ne’ di un serbatoio per il combustibile, ne’ di bugie, ne’ di silenziatore.
• L’aria di per se’ non è infiammabile.
• La concezione meccanica del motore è semplice e robusta.
• Non è soggetto all’effetto di corrosione delle batterie a caldo.
• I costi di fabbricazione e di manutenzione sono inferiori.
• Le bombole di aria compressa possono essere eliminate o riciclate in maniera meno inquinante delle batterie.
• Le bombole di aria compressa hanno una durata di vita più lunga di quella delle batterie, che si degradano proporzionalmente all’aumento del numero di cariche.
• Il serbatoio puo’ essere riempito con maggior frequenza e in minor tempo di quanto occorra per la ricarica delle batterie.

Ritorno

Immagazzinaggio dell’energia

L’immagazzinaggio dell’energia con aria compressa è un metodo non solo efficace e pulito, ma anche economico. Nel 1973, CAES (Compressed Air Energy Storage) ha creato in Germania la prima fabbrica di stoccaggio di aria compressa, utilizzando come magazzino grotte naturali del sottosuolo. Più tardi altre imprese simili sono state aperte negli Stati Uniti (Alabama e Ohio).


Tali fabbriche sono concepite in modo da operare con ciclo giornaliero, effettuando la carica durante la notte, e la scarica durante il giorno.

L’ingegnoso funzionamento di queste fabbriche si basa sul recupero dell’energia elettrica in sopravvanzo ( a basso costo ) , al di fuori degli orari di punta, per comprimere l’aria e stoccarla in sotterranei, utilizzandola in seguito per alimentare una turbina generatrice che a sua volta alimenta il circuito elettrico nei periodi di forti richieste di energia.



Un esempio concreto, e con dati funzionali: la centrale fondata in Alabama, USA. In questo caso, il serbatoio è del tipo a volume costante, a differenza di altri casi (in cui c’è un collegamento sotterraneo con falde acquifere).

L’aria viene compressa per fasi successive, con raffreddamenti intermedi , che consentono un buon rendimento durante la fase di immagazzinaggio dell’energia nei periodi in cui il circuito possiede un’eccedenza di energia.





Quando tale energia è nuovamente necessaria, viene utilizzata l’aria compressa per alimentare le turbine a gas, con un ciclo di recupero dotato anch’esso di buon rendimento termodinamico, con combustione e post-combustione,e recupero del calore dei gas di uscita.

A prima vista, poichè un ciclo di recupero si effettua all’interno di espansori, il rendimento totale delle turbine a gas normali non consentirebbe di raggiungere il rendimento totale che consente invece questo tipo di installazione , ma solo un 75 % . Di fatto pero’, durante la fase di generazione, cioé di trasformazione dell’energia accumulata, la totalità dell’energia generata dalle turbine a gas viene utilizzata per azionare il generatore elettrico, cioè l’energia non viene sviata per azionare i compressori, che costituiscono appunto il fattore limitante* del rendimento delle turbine a gas.

Questo schema, come già spiegato, corrisponde alla prima installazione di questo tipo realizzata nello Stato dell’Alabama, USA, con le seguenti caratteristiche di funzionamento:
• Potenza: 110MW
• Localizzazione: Mac Intosh - Alabama (USA)
• Capacità massima: 26 ore
• Rapporto: 1.7 ore di compressione per ora di generazione
• Rendimento : 75-76.1 %
• Costo: 500 U$S/KW (1988)

L’aria compressa puo’ anche essere utilizzata per una tecnologia su scala più ridotta, come nelle vetture sfruttate per l’aria , o i parchi eolici che stoccano l’energia in serbatoi in fibra di carbone.Lo stoccaggio dell’ energia sottoforma di aria compressa è una soluzione assolutamente valida per poter adattare l’irregolarità di approvvigionamento delle turbine eoliche all’irregolarità della domanda.



Ritorno

Sistema di colletta di energia per la circolazione di veicoli

Questo sistema ha come obiettivo la produzione di energia elettrica a basso costo ed in maniera non inquinante. L’inventore è Nelson Gonzales Acosta, nativo della Repubblica Dominicana.

Il processo di produzione dell’energia elettrica si basa sulla creazione di una rampa con un angolo di 45° gradi, che si abbassa al passaggio di un veicolo.



Tramite questo movimento discendente, si attiva un sistema di placche che comprime l’aria creatasi, e la sospinge sino a un serbatoio nel quale viene stoccata.



Quest’aria compressa viene sospinta sino al serbatoio tramite un sistema di condotti. Una volta stoccata, l’aria viene iniettata fino a una turbina pneumatica che genera il movimento di una correggia collegata a un generatore, per la produzione di energia elettrica e la sua distribuzione in rete.





Ritorno