Luca Annunziata

Nuova energia dal peso di un passo

Si moltiplicano le tecnologie pensate per la lotta all'inquinamento. E mentre in Giappone le case si riscaldano con le celle a combustibile, altrove scatta la gara ad insegnare ai giovani i rischi del riscaldamento globale

Roma - L'ecologia è il nuovo trend dell'ICT mondiale. Le aziende sono sempre più attente alle ricadute ambientali delle proprie infrastrutture e delle proprie tecnologie, ma la vera novità è che le fonti di energia alternativa si stanno facendo sempre più curiose e originali: chi avrebbe immaginato che fare la corsa per prendere il treno al volo potesse illuminare una stazione?

Victoria StationÈ quanto si accingono a realizzare nel Regno Unito, dove il pavimento della stazione di Victoria Station potrebbe trasformarsi presto in un generatore in grado di alimentare 6.500 lampadine. Secondo le stime dei tecnici che lavorano al progetto, il passaggio ogni ora di 34mila passeggeri dovrebbe essere in grado di garantire abbastanza energia da illuminare l'intera stazione, a patto ovviamente che si cammini con le proprie gambe senza imbambolarsi sui rulli.

L'idea è quella di utilizzare la pressione esercita dai piedi durante la rullata: il peso viene prima appoggiato sul tallone e poi scorre verso la punta, e questo movimento può essere sfruttato per far scorrere anche un liquido posto sotto il pavimento. Il flusso mette in movimento delle mini-turbine, che trasformano l'energia cinetica in energia elettrica, che a sua volta viene immagazzinata in delle batterie.
"Bisogna solo rendersi conto del fatto che tutte le strutture si muovono un po' - spiega David Webb, uno degli ingegneri impegnato nella trasformazione di Victoria Station - Questo tipo di tecnologia serve appunto per sfruttare in modo utile l'energia prodotta da questo movimento". Non soltanto i pavimenti possono essere sfruttati per questo scopo, ma anche le rotaie o i ponti dove transitano i treni: esperimenti in questo senso sono già stati portati a termine con successo, visto anche che la massa di locomotiva e vagoni e la velocità con la quale si spostano è decisamente superiore a quella di un passeggero.

I possibili sviluppi di questa tecnologia sono molteplici: qualsiasi oggetto in movimento, che si tratti di un elmetto calzato da un soldato o di una antenna sul tetto di un palazzo, potrebbe essere sfruttato per accumulare preziosa energia da utilizzare in seguito. Si tratta di tecnologia a portata di mano, che ha già visto alcuni prototipi funzionanti in circolazione, che probabilmente da sola non basterebbe a coprire l'intero fabbisogno di una città ma che potrebbe essere integrata con altre tecnologie per ridurre in maniera consistente la produzione di anidride carbonica causata dall'utilizzo di combustibili fossili.

È il caso, ad esempio, delle celle a combustibile. Da anni si discute di una loro sempre più imminente introduzione su larga scala, ma ora finalmente sembra che in Giappone si siano decisi a fare sul serio: sarebbero più di 3mila le famiglie di Tokyo pronte a far installare davanti alla propria abitazione un apparecchio per la cogenerazione di energia elettrica prodotto da Matsushita Electric. Un progetto che potrebbe espandersi velocemente, e che porrebbe la nazione del sol levante all'avanguardia nel cammino verso l'idrogeno.

Le celle a combustibile funzionano grazie ad una reazione chimica tra ossigeno e idrogeno, il cui risultato è elettricità e acqua calda: ciascuna abitazione potrebbe dunque sfruttare queste due risorse per tenere in funzione gli elettrodomestici e riscaldare gli ambienti. Un bel vantaggio, soprattutto per una nazione che non dispone di molte fonti di energia naturale e che, a causa dell'elevato rischio sismico che la contraddistingue, non è sempre in grado di garantire continuità ai servizi di fornitura di energia durante i disastri naturali.

Un gioco per cellulareIn ogni caso queste due tecnologie descritte, da sole non possono "salvare" il pianeta dal progressivo riscaldamento globale. Per fare fronte al pericolo di una Terra sempre più rovente, saranno molte le abitudini che l'umanità dovrà cambiare: come fare dunque a sensibilizzare l'opinione pubblica in questo senso? Magari con un software per telefonino, un gioco che faccia al contempo divertire e imparare.

I cellulari, d'altronde, sono tra gli apparecchi elettronici più diffusi sul pianeta: Connect2Climate tenta di sfruttare questa popolarità, lanciando una serie di applicazioni per giocare con il proprio apparecchio e sensibilizzare sui rischi del riscaldamento globale. Che si tratti di un orso polare che pone domande sull'inquinamento o di un colorato biplano che vola in cerca di consigli sull'ecologia, lo scopo è quello di fare edutainment. E chissà che dove non è arrivato il protocollo di Kyoto arrivi invece il T9.

Luca Annunziata

(fonte immagine)
56 Commenti alla Notizia Nuova energia dal peso di un passo
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  • Sono contento di vedere tanto interesse attorno al mio post. Ci sono molte osservazioni superficiali ma interessanti, alcune offensive, e pochissime corrette.

    Cominciamo con il ribadire una regola ferrea, e cioè che l'energia non ce la regala nessuno: se da qualche parte esce, da qualche altra parte deve entrare. Ad esempio, le maree: sembra energia gratis, vero? ma sono provocate dalla rotazione della Luna attorno alla Terra: ebbene, anche se in modo impercettibile, la conseguenza è un lieve, continuo rallentamento della velocità di rotazione relativa terra/luna. Lo stesso motivo è alla base del fatto che la Luna mostra sempre la stessa faccia alla Terra, ovvero non ruota rispetto ad essa: perchè le rotazioni, nel campo gravitazionale terrestre, provocavano lievissime deformazioni del globo lunare, con conseguente esaurimento dell'energia cinetica che la teneva in rotazione.

    Torniamo al nostro treno: è vero, le rotaie si deformano leggermente, disperdendo energia. Ora, supponiamo di volerla sfruttare, ma SENZA aumentare il consumo di energia del treno: dovremmo innanzitutto applicare, SOTTO alle rotaie, un supporto assolutamente rigido, per evitare di disperdere la nostra preziosa energia, e a questo punto, inserire le nostre rotaie magiche che convertono le deformazioni meccaniche in energia. Ma, cribbio! a questo punto non sarebbe stato meglio limitarsi alle sole rotaie indeformabili, per risparmiare energia direttamente sul treno?

    La triste realtà è che, salvo decisivi sviluppi del nucleare "pulito" ovvero da fusione (sia calda che fredda, vedremo), nessuna fonte di energia alternativa ci garantisce la potenza concentrata e continua che oggi siamo abituati ad ottenere bruciando carbone, petrolio o gas. Perciò continueremo a bruciare tutto quello che troveremo, a meno che i nostri illuminati e previdenti governanti non si decidano a finanziare come si deve la ricerca sul nucleare da fusione. Tanto per fare un esempio: per realizzare la bomba atomica hanno lavorato 120.000 persone a tempo pieno per tre anni, con un budget illimitato. Quanto avanti saremmo, oggi, nel campo dell'energia, con un investimento analogo?

    Saluti a tutti, e ricordate di spegnere la lucetta di stand-by del televisore... Ha Ha Ha Ha.....

    cya
    non+autenticato
  • Ecco la storia delle rotaie supponevo che fosse una trovata strampalata e col tuo esempio mi pare chiaro che lo sia.
  • - Scritto da: Garbet P.
    > Torniamo al nostro treno: è vero, le rotaie si
    > deformano leggermente, disperdendo energia. Ora,
    > supponiamo di volerla sfruttare, ma SENZA
    > aumentare il consumo di energia del treno:
    > dovremmo innanzitutto applicare, SOTTO alle
    > rotaie, un supporto assolutamente rigido, per
    > evitare di disperdere la nostra preziosa energia,
    > e a questo punto, inserire le nostre rotaie
    > magiche che convertono le deformazioni meccaniche
    > in energia. Ma, cribbio! a questo punto non
    > sarebbe stato meglio limitarsi alle sole rotaie
    > indeformabili, per risparmiare energia
    > direttamente sul
    > treno?

    Mi sa che ti sei perso un passaggio fondamentale della mia risposta.

    Se invece lasciamo che le rotaie si deformino tranquillamente come prima e SOTTO le rotaie mettiamo un sistema che, sfruttando le cicliche compressioni ed estensioni crei energia?

    Non sottraiamo energia al sistema treno e sfruttiamo parte dell'energia altrimenti dispersa per produrre elettricita').

    Va meglio cosi?
  • Evidentemente continua a non essere chiaro. Il rendimento finale è dato dal prodotto dei rendimenti. Questo vuol dire che assendo lo scopo spendere meno energia per fare un lavoro, conviene fare meno trasformazioni possibili. Non ha senso avere delle rotaie che si deformano e poi tentare di recuperarne parzialmente le perdite. Conviene non avere deformazioni. Se fosse vero quello che affermate sarebbe logico recuperare dagli attriti, deformazioni, vibrazioni, ecc. tutto il ricavabile e restituirlo alla motrice del treno per vederlo magicamente andare più veloce. Non funziona così.
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    Modificato dall' autore il 10 giugno 2008 15.09
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  • - Scritto da: Plinio
    > Evidentemente continua a non essere chiaro.

    Gia' e' perfettamente evidente.


    > Non ha senso avere delle rotaie che si deformano e
    > poi tentare di recuperarne parzialmente le
    > perdite. Conviene non avere deformazioni.

    E su questo siamo assolutamente d'accordo.

    PECCATO che le rotaie, OGGI, in qualunque materiale siano fatte sono sottoposte a deformazione perpendicolare se sottoposte al passaggio (vettore di forza verticale=peso) del treno, TUTTE.

    Quindi la deformazione delle rotaie C'E' GIA'! E' STRUTTURALE! Chiedi a qualunque ingegnere civile se non ci credi!

    Allora il concetto base e': visto che la deformazione c'e' ed eliminarla a costi accettabili e' quasi impossibile, perche' non sfruttarla cercando di recuperare PARTE del vettore di forza normalmente dissipato nel terreno per produrre energia elettrica tramite l'interposizione fra la rotaia stessa ed il suolo di un microgeneratore (poi se vuoi discutiamo sulla tecnologia, in questo momento stiamo parlando del principio)?!
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    Modificato dall' autore il 10 giugno 2008 15.55
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    Modificato dall' autore il 10 giugno 2008 16.38
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    Modificato dall' autore il 10 giugno 2008 16.38
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  • parlando della tecnologia da adottare per sfruttare questo cm di deformazione senza avere maggior lavoro per il treno?
  • Stando alle poche informazioni presenti nell'articolo sembrerebbe qualcosa di simile a questo: http://punto-informatico.it/b.aspx?i=2314637&m=231...

    Se poi riesci a trovare informazioni dettagliate in rete tanto meglio.
  • in modo spicciolo...
    la pressione dovuta al peso c'è, qualche cm di escursione, del liquido sparato su una mini turbina ed una dinamo ad esso collegata.

    hmm...perchè ho l'impressione che l'energia recuperata è davvero minima e che forse non recupera neanche i costi di applicazione?
  • Ma infatti. Quella del recupero dell'energia dalle rotaie è una bufala e basta. Difatti, non si trova notizia alcuna in rete. L'unico tentativo che riguardi i treni è quello iniziato da lla JR-East (East Japan Railway Company) e dalla Keio University, ma, al solito, usa l'energia prodotta da esseri umani al passaggio dai gate.

    Con buona pace di chi si ostina ad ignorare la fisica, i principi della termodinamica restano, appunto, principi. Cioè, validi ed inviolabili.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Olmo
    > Ma infatti. Quella del recupero dell'energia
    > dalle rotaie è una bufala e basta. Difatti, non
    > si trova notizia alcuna in rete.

    Ah no?
    Da http://www.timesonline.co.uk/tol/news/environment/...
    "In addition to floors, the technology could also be installed beneath railway lines and on road bridges to exploit the energy of passing trains and vehicles.

    The plans for heel-strike generation follow successful trials last year at a bridge in the Midlands where generators converted energy from trains passing above into electricity powering a flood detector."

    Ed e' in funzione da un anno.

    > Con buona pace di chi si ostina ad ignorare la
    > fisica, i principi della termodinamica restano,
    > appunto, principi. Cioè, validi ed
    > inviolabili.

    Gia'.
  • - Scritto da: Olmo
    > Ma infatti. Quella del recupero dell'energia
    > dalle rotaie è una bufala e basta. Difatti, non
    > si trova notizia alcuna in rete. L'unico
    > tentativo che riguardi i treni è quello iniziato
    > da lla JR-East (East Japan Railway Company) e
    > dalla Keio University, ma, al solito, usa
    > l'energia prodotta da esseri umani al passaggio
    > dai
    > gate.
    >
    > Con buona pace di chi si ostina ad ignorare la
    > fisica, i principi della termodinamica restano,
    > appunto, principi. Cioè, validi ed
    > inviolabili.

    Olmo ti manca il quadro generale.

    la turbina è ESTREMAMENTE SEMPLICE, nel senso che una turbina la muovi con quello che ti pare (vento acqua vapore combustibile) semplicemente sparandocelo attraverso, se la turbina è fatta bene puoi spararci attraverso un flusso disomogeneo e vederla muovere lo stesso omogeneamente e con l'intensità totale del flusso.
    Il fatto che sia estremamente semplice vuol dire che è poco costosa, basta immergerla in un gel in un contenitore chiuso per ottenere un fluido dalle dinamiche facilmente prevedibili il cui schiacciamento faccia ruotare la turbina stessa.

    l'idea è di semplice realizzazione e POCO COSTOSA, basta una turbina con delle alette semoventi (i miei viaggi in asia mi hanno convinto che il futuro è nel basso costo), è solo questione di rapporti.


    parliamo dell'aspetto energetico:

    tu schiacci il fluido e questo passa attraverso la turbina e genera energia elettrica da quella cinetica (due passaggi, male).
    la turbina sappiamo essere piccola, quindi ci passa poco fluido attraverso e quindi nonostante l'energia che il sistema turbina+gel riesce a catturare sia molta quella che riesce a convertire in elettricità è poca.
    ovvero per ottenere un buon rapporto è MOLTO più conveniente schiacciare il fluido con poca pressione ma alta frequenza che schiacciarlo con moltissima pressione ma sporadicamente

    parliamo del treno:
    1) un treno di 100 kg alla velocità di 100 m/sec usa 100Joule/metro di energia per muoversi (che sia un treno a vapore o elettrico o atomico non cambia, quella è l'energia che spende) (ovviamente i numeri sono sparati a casaccio)

    2) la massicciata (è quella che assorbe NON le rotaie) assorbe 5 Joule al metro al passaggio di ogni treno, questi 5 Joule sono il risultato del sobbalzo del treno sulle rotaie!!!!!

    3) il treno ha speso 5 Joule sulla massicciata e dai restatni 95 devi togliere l'attrito dell'aria, quello delle rotaie (trascurabile) aggiungere effetti delle turbolenze del fluido aria ed ottieni la velocità del treno.

    i 5 Joule che vengono assorbiti dalla massicciata al momento non fanno altro che compattarla ulteriormente (ogni 5 anni bisogna ricontrollare il grado di compattamento delle massicciate, se è più basso dell'anno precedente la massicciata si è "slabrata" in qualche tratto, il che porterà a rotture delle rotaie perché i Joule risultatni dal sobbalzo si scaricheranno sul metallo e non sulle pietre)

    diciamo che dei 5 Joule che il treno ha scaricato sulle rotaie 0,5 diventano calore del metallo, 0,1 si scaricano facendo vibrare l'aria ed i restatni passano alle pietre sottostanti (la massicciata).

    tu sostieni che se io assorbo dalla massicciata 2 Joul al metro con questo aggeggio la massicciata di incanto si mette ad assorbire 7 Joul al metro (i 5 di prima ed i 2 di ora), il che avrebbe senso se la massicciata/fluido ed il treno/fonte energetica fossero lo stessa sistema.
    il tuo errore però è proprio quello, la massicciata E' FERMA!!!! quindi non fa parte del sistema treno/fonte energetica

    Che poi l'energia recuperata sia trascurabile perché l'accorcchio gel+turbina recupera il 5% dell'energia che li si scarica addosso convertendola in elettricità è un altro discorso. (ovvero il 5% di 2 Joul al metro)

    inoltre ci sono un sacco di problemi pratici, ad esempio la manutenzione.
    Inoltre le sollecitazioni cui sottoponi le turbine sono enormemente più forti se a passarci sopra è un treno (svariate tonnellate) ogni 20 minuti piuttosto che una persona (decine di kg) ogni secondo.

    sempre per la questione della proporzione diretta tra dimensione della turbina ed energia assorbibile è più conveniente usare "fonti di schiaccimaneto" costanti e leggere piuttosto che sporadiche e molto pesanti.

    capito mi hai?
    non+autenticato
  • <<
    Non soltanto i pavimenti possono essere sfruttati per questo scopo, ma anche le rotaie o i ponti dove transitano i treni: esperimenti in questo senso sono già stati portati a termine con successo, visto anche che la massa di locomotiva e vagoni e la velocità con la quale si spostano è decisamente superiore a quella di un passeggero.
    >>

    In questo caso l'energia sarebbe fornita dai motori dei veicoli che lavorerebbero maggiormente consumando più energia di quella generabile trasferendo la medesima con qualunque meccanismo ideabile (si tratta banalmente di non violare il 2° principio della termodinamica). Altra cosa è la propulsione ibrida dove il motore elettrico può trasformarsi in generatore nel caso in cui s'inverta la coppia da motrice a frenante: in questo caso è possibile immagazzinare l'energia cinetica che sarebbe dissipata con le frenate (e già viene fatto).
    non+autenticato
  • Francamente penso che da buoni informatici non abbiate chiare le più elementari nozioni di fisica. Violare il secondo principio della termodinamica non è possibile. Che principio sarebbe altrimenti? Se si disperdete energia sotto forma di attrito è più conveniente cercare di non disperderla che ricavare energia dalla dispersione stessa. Avete mai fatto caso che camminare sulla sabbia è più faticoso? Meglio camminare sul terreno solido.
  • - Scritto da: Michele

    > In questo caso l'energia sarebbe fornita dai
    > motori dei veicoli che lavorerebbero maggiormente
    > consumando più energia di quella generabile
    > trasferendo la medesima con qualunque meccanismo
    > ideabile (si tratta banalmente di non violare il
    > 2° principio della termodinamica). Altra cosa è
    > la propulsione ibrida dove il motore elettrico
    > può trasformarsi in generatore nel caso in cui
    > s'inverta la coppia da motrice a frenante: in
    > questo caso è possibile immagazzinare l'energia
    > cinetica che sarebbe dissipata con le frenate (e
    > già viene
    > fatto).

    Concordo, sospetto anch'io che si tratti di fare passare tra i non tecnici la violazione del principio di conservazione dell'energia.
  • ora tutti stanno diventando coscienti dei problemi dell'inquinamento, proprio ad un passo dal baratro, come le piu' stupide pecore che seguono il gregge senza accorgersi di dove vanno.
    Quando 30 o 20 o 10 anni fa qualcuno osava far notare che lo sviluppo selvaggio dell'uomo avrebbe portato alla morte del pianeta le pecore, o persone comuni come si vuole chiamarle, gli davano del pazzo o semplicemente dell'imbecille.
    Volgiamo capirlo una volta per tutte chi sono gli ottusi?
    non+autenticato
  • Quindi la tua soluzione quale sarebbe?

    Fregarsene perche' "tanto ormai.." ed andare verso il baratro piu' in fretta o provare a fare qualcosa?

    Scusa ma non ho proprio capito.
  • - Scritto da: The Punisher
    > Quindi la tua soluzione quale sarebbe?
    >
    > Fregarsene perche' "tanto ormai.." ed andare
    > verso il baratro piu' in fretta o provare a fare
    > qualcosa?
    >
    > Scusa ma non ho proprio capito.

    scusa te era solo uno sfogo.
    la soluzione? io inizierei guardandosi dentro senza aver paura del marcio che si vede.
    E' un tentativo a lungo termine ma tanto al medio termine la situazione non potra' che peggiorare.
    non+autenticato
  • - Scritto da: The Punisher
    > ALLEGRIA! Sorride
    si davvero
    non+autenticato
  • L'idrogeno NON è una fonte di energia! L'idrogeno va prodotto, presumibilmente per idrolisi, consumando un'energia inferiore a quanta poi restituita. Il discorso delle celle di combustibile associata alla carenza di fonti di energia giapponesi è quanto meno poco preciso.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Olmo
    > L'idrogeno NON è una fonte di energia!

    infatti. L'idrogeno è un vettore come lo è l'acqua negli impianto idroelettrici.

    «Le celle a combustibile funzionano grazie ad una reazione chimica tra ossigeno e idrogeno, il cui risultato è elettricità e acqua calda: ciascuna abitazione potrebbe dunque sfruttare queste due risorse per tenere in funzione gli elettrodomestici e riscaldare gli ambienti.»

    In particolare l'ossigeno si trova nell'atmosfera mentre l'idrogeno non si trova da nessuna parte eccetto che fortemente legato come nell'acqua. Quindi occorre fornire tanta energia per poi ricavare poca energia tramite le celle a combustibile.
  • ...ma è anche vero che il petrolio contiene molto idrogeno rispetto l'acqua quindi più efficiente nella produzione di idrogeno...
  • - Scritto da: fox82i
    > ...ma è anche vero che il petrolio contiene molto
    > idrogeno rispetto l'acqua quindi più efficiente
    > nella produzione di
    > idrogeno...

    Normalmente l'idrogeno si ricava dal metano, anzi quasi tutto l'idrogeno in commercio ha origine dal metano.

    Poi non ha senso comparare l'acqua con il petrolio o il metano, l'acqua non contiene energia chimica perché è cenere di legna mentre sia il metano che il petrolio sono legna da ardere. Inoltre parlare di maggiore efficienza è completamente sbagliato, l'acqua assorbe energia per dare idrogeno mentre il metano cede (perde) energia per dare idrogeno. Per il metano traformato in idrogeno ha senso parlare di efficienza ma per l'acqua trasformata in idrogeno non ha senso.
  • Niente di nuovo,
    visto che questa invenzione era già stata proposta da archimede pitagorico su una storia di Topolino degli anni '80 o '90 (non ricordo bene)

    Non sto mica scherzando,

    davvero!

    L'ho sempre detto che quelli della disney sono avanti.
    non+autenticato
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