Smart City

Più fonti non programmabili come sole e vento installeremo, più avremo bisogno di sistemi di accumulo di durata crescente. Le moderne batterie al litio svolgono egregiamente il compito su una scala scala temporale che va dai secondi alle ore. Ma per applicazioni in cui i cicli di carica e scarica sono più radi e più lunghi, la loro convenienza economica viene meno. Ed è qui che entrano in gioco le batterie a flusso: parenti delle normali batterie, se ne differenziano perché invece di avere i reagenti impacchettati al loro interno insieme agli elettrodi, li conservano all’esterno in appositi contenitori. Seppur meno efficienti, permettono di aumentare la capacità di accumulo semplicemente aggiungendone di nuovi. Finora questo settore è dominato dalle batterie a flusso al vanadio cinesi, ma una start-up Italiana, Green Energy Storage, è convinta di avere in mano una tecnologia migliore basata sul manganese: più economico, reperibile e facile da maneggiare; una tecnologia che ad oggi non esiste e sulla quale, quindi, si può ancora aspirare ad acquisire un primato. Ospite Salvatore Pinto, Fondatore e presidente - Green Energy Storage.

La crisi Hormuz ha fatto tremare tutto il mondo della logistica e degli auto-trasporti pesanti in particolare, giacché proprio il gasolio - da cui questi dipendono completamente - ha fatto registrare in questi giorni uno degli aumenti più sostanziosi, con rischi addirittura di razionamento. Torniamo quindi a parlare di biocarburanti, cui oggi dovremmo guardare come strumento di autonomia e sicurezza energetica prima ancora che di decarbonizzazione. Come vedremo infatti, oggi bio-carburanti come il biodiesel e come l’HVO - quest’ultimo del tutto equivalente al gasolio - possono essere prodotti a costi non troppo diversi da quelli dei carburanti tradizionali a partire da grassi vegetali e animali. Tuttavia regolamenti molto restrittivi sulle materie prime ammesse dalla normativa europea per produrre questi biocombustibili, obbligano all’importazione di grassi vegetali dall’estero (come navi cariche di olio da frittura esausto) anche quando potremmo produrli in Europa e in Italia con pratiche agricole adeguate, in alcuni casi perfino carbon negative. Un’occasione mancata per la sostenibilità e la sicurezza della logistica e dei trasporti pesanti. Ospite David Chiaramonti. Prof. del Dipartimento di Energia del Politecnico di Torino.

Da rifiuti a materie prime: è il concetto chiave alla base di molti processi di economia circolare. E siccome i rifiuti sono straordinariamente variegati, altrettanto variegato è lo spettro di processi di riciclo che si stanno progressivamente mettendo a punto. E a dimostrazione che volere è potere, parliamo di un progetto che ha visto protagonisti il Politecnico di Milano e l’azienda Calchera Sangiorgio, specializzata nella produzione di materiali per il restauro e il risanamento delle murature e la bioedilizia, che ha trovato il modo di valorizzare una serie di rifiuti agro-alimentari (tra cui non mancano gusci di uova marce e conchiglie di vongole scadute) e residui di lavorazione di pietre e altri materiali, alcuni dei quali apparentemente improbabili. Ospite Marco Imperadori, professore di Produzione E Gestione Dell'Ambiente Costruito al Politecnico di Milano.

La dissalazione è una risorsa strategica per molti paesi che da essa dipendono completamente per il rifornimento di acqua dolce. Tra questi, presto ci saranno anche varie regioni del Sud-Europa, come il Sud-Italia. Il problema della dissalazione è tuttavia la necessità di ingenti quantità di energia. Uno studio del Politecnico di Torino, pubblicato su Cell Reports Physical Science, descrive un nuovo materiale: un gel ottenuto da alghe brune, che permette di produrre acqua dolce, valorizzando il calore a bassa temperatura disperso da moltissimi processi industriali. Parliamo di fumi e reflui a 50 o 60°C, di cui siamo pieni: un oceano di energia, ma di bassa qualità, che i ricercatori torinesi hanno trovato il modo di usare per produrre il più essenziale dei beni: l’acqua. Ne parliamo con Matteo Fasano, professore del Dipartimento DENERG del Politecnico di Torino.

Arrivano le prime celle solari basate sulla tecnologia Black Diamond, nella quale un sottilissimo strato di diamante nero artificiale funge da catodo. Sono state messe a punto dall’Istituto di Struttura della Materia del CNR e hanno la capacità di funzionare a temperature comprese tra 325 °C e 625 °C, del tutto impossibili per la tecnologia fotovoltaica tradizionale che perde efficienza surriscaldandosi. Le celle solari al diamante hanno il comportamento opposto, e questo le renderebbe perfette per quelle applicazioni in cui la luce del sole viene concentrata. Potenzialmente, il fotovoltaico ad alta temperatura permetterebbe di aumentare moltissimo l’efficienza nello sfruttamento dell’energia solare, grazie a una sorta di doppia produzione, fotovoltaica e termodinamica nello stesso tempo. L’innovazione è stata descritta sulla rivista Joule e la raccontiamo con l'aiuto di Daniele Trucchi, dirigente di ricerca dell'Istituto di Struttura della Materia del CNR e direttore del DiaTHEMA Lab.