Archivi del giorno: 8 giugno 2010

La macchia a polarità invertita potrebbe essere la prova del nove che tutti noi apettavamo!

La macchia nel sud emisfero stamane si vede bene anche al Soho Continum, ed anche il Noaa la conta:

http://www.swpc.noaa.gov/alerts/solar_indices.html

Se da una parte è vero che regioni con polarità invertita possono comparire nel corso di un ciclo, dall’altra è altrettanto vero che la loro frequenza non sia per niente elevata, e riteniamo che il ciclo24 in quanto a macchie invertite abbia già sforato tale percentuale.

Noi abbiamo sempre ritenuto che il ciclo solare 24 sia in uno stato molto più avanzato di quello che le varie previsoni solari vogliono farci credere, quindi non ci stupiremmo più di tanto (NOI) se questa regione apparsa ieri nel sud emisfero, appartesse già al nuovo ciclo!

O comunque rappresenti un tentativo ancora abbastaza blando da parte della nostra stella di fare le prove generali per l’inversione magnetica.

Come sempre non ci sentiamo di dare sentenze, ma solo di segnalare per l’ennesima volta le bizarre anomalie di questo minimo solare.

Ma se le cose dovessere andare come da me ipotizzato, ossia con un massimo solare molto vicino ( fine 2010-inizio 2011) o perchè no, come credono altri qui dentro già passato a febbario, allora vorrà dire che il ciclo solare 24 ha abortito e un nuovo Maunder’s like è alle porte, con tutte le ovvie conseguenze che poi da esso deriverebbero sul clima!

Altra acqua comunque dovrà passare sotto i ponti affinchè le nostre tesi trovino dei solidi fondamenti nella realtà, e ciò passa attraverso un costante monitoraggio dei principali parametri di attività del sole, tra cui di certo il solar flux rivestira un ruolo sempre più prioritario.

Stay tuned, Simon

Energia domani 2; Un’idea controcorrente: A) Lo stoccaggio dell’energia B) La sostituzione dei carburanti fossili

A)

Richiesta e offerta di energia spesso non coincidono.

Turbine a vapore possono variare la potenza nel giro di ore. Turbine a gas nel giro di minuti. Motori diesel e turbine ad acqua si adeguano in maniera istantanea. L’offerta di energia è suddivisibile in energia di base, cioè costante nel tempo ed energia variabile.
Il vento e il sole non sono sotto il nostro controllo. Lo sfruttamento dell’energia solare, dell’energia eolica e dell’energia nucleare renderebbe necessario lo stoccaggio dell’energia.
Però: Energia elettrica praticamente non è stoccabile.
Automobili, navi e aerei hanno autonomie notevoli perché dispongono di energia stoccata a bordo sotto forma di idrocarburi. I loro carburanti sviluppano un’energia termica di 40 MegaJoule per kg, sono liquidi, facilmente trasportabili e immagazzinabili.
Si sviluppano accumulatori elettrici, serbatoi di energia termica a sali fusi, bacini d’acqua con pompe, cavità sotterranee con aria compressa allo scopo di immagazzinare energia. Tutto costoso, di efficienza modesta e quantitativamente insufficiente.
L’automobile di oggi può arrivare a oltre mille chilometri di autonomia, l’aereo arriva a oltre 12000 chilometri. Però ci sono due problemi: Il petrolio finirà presto e bruciando carburanti fossili si immette anidride carbonica nell’atmosfera. Dobbiamo o risolvere i problemi o dimostrare la loro inesistenza.
Sono poco in evidenza i problemi risolti: Un’automobile con un motore euro 5 non inquina – ovviamente non considerando l’emissione di anidride carbonica e di vapore d’acqua sono un inquinamento. I motori non emettono più anidride solforosa, non emettono fuliggine, non emettono ossidi di azoto, non puzzano, fanno poco rumore. L’efficienza di un motore diesel moderno supera il 40%. C’è un’eccezione: I diesel delle navi vengono alimentati con un carburante che contiene il 3,5% di zolfo e immettono nell’atmosfera enormi quantità di anidride solforosa. Questo è un inquinamento vero. Questo è un problema da risolvere.
Eppure si vuole sostituire l’automobile con un motore a idrocarburi con l’auto elettrica, per evitare l’emissione di anidride carbonica, speculando su una produzione di energia elettrica senza immissione di anidride carbonica nell’atmosfera . Contando su energia solare, eolica, mareale, nucleare ecc. Ci vorrebbe un aumento della produzione di energia elettrica del 20% rispetto all’attuale. Evviva l’energia nucleare!
Accumulatori elettrici, ultima generazione, ai ioni di litio, tengono 0,5 MegaJoule per chilogrammo. Dopo la sostituzione del serbatoio di idrocarburi con accumulatori al litio di uguale massa, l’auto fa quaranta volte meno strada e costa di più. Un fattore 1/80 deriva dalla capacità di immagazzinare energia, un fattore due viene dal migliore rendimento di una propulsione elettrica.
Non c’è nessuna speranza che l’auto elettrica possa arrivare a un’autonomia simile a quella delle auto di oggi. E il costo delle batterie è alto e durano molto meno del serbatoio, che sostituiscono. Probabilmente mettere via le batterie usate è inquinante.
In un’auto piccola elettrica, appena presentata, le batterie hanno un costo di 8000 euro. Sostituiscono il serbatoio del costo abbondantemente sotto i 100 euro. L’autonomia è fortemente diminuita.
Il sale fuso ha una capacità di stoccaggio di energia termica intorno a 1 MegaJoule per chilogrammo. (1 MegaJoule è equivalente a 0,27778 kWh).
Il progetto “Desertec”, che sfrutta l’energia solare per produrre vapore idoneo per l’azionamento di turbine, prevede lo stoccaggio di energia termica con sali fusi, può fornire corrente elettrica anche quando il sole non c’è. La capacità di stoccaggio di energia termica di un sistema a sale fuso è di 1 MJ/kg. Non sarebbe meglio tenere energia sotto forma di idrocarburi con una capacità di 40 MJ/kg e con un migliore rendimento nella trasformazione in energia elettrica?
Ci si chiede: a cosa servono allora gli specchi parabolici che concentrano energia solare sui tubi? Non sarebbe meglio usare l’energia solare per produrre biomasse e usare l’anidride carbonica che nasce nel processo di sfruttamento termico delle biomasse per migliorare la produzione basata sulla fotosintesi? Sono sotto sviluppo processi che trasformano le biomasse in idrogeno e anidride carbonica. Usando questi processi si può riciclare l’anidride carbonica con la fotosintesi sul posto e portare a distanza l’idrogeno con dei pipeline.
Si sviluppa l’automobile elettrica a idrogeno con la cella a combustione, cioè con la conversione diretta dell’idrogeno in energia elettrica. L’idrogeno contiene 119,9 MJ/kg di energia di combustione e il rendimento di conversione in energia elettrica è alto, nella vicinanza del 90%. Però: L’idrogeno è un gas. Contenerlo non è facile. Ci va molto più massa nel contenimento che nell’idrogeno. E addio miracolo autonomia. L’autonomia resta normale, accettabile, forse scarsa.
A guardarci bene il motore di oggi, euro 5, è ancora vincente.
Anche le turbine a gas vanno benissimo. Idrocarburi o altre sostanze organiche come carboidrati o alcool etilico o metilico o simili sono estremamente più efficaci nello stoccaggio di energia rispetto a tutto quello che si sta sviluppando. E se risultasse realmente necessario non immettere anidride carbonica nell’atmosfera, converrebbe riciclarla per la produzione efficace di biomasse con la fotosintesi.
Geotermia
Sonde geotermiche con profondità da 100 a 200 metri vengono usate in combinazione con pompe di calore per il riscaldamento di ambienti abitati e per acqua calda.
Nel caso di assenza o scarsità della falda acquifera la sonda si esaurisce, l’apporto di energia non bilancia il prelievo di energia. In questo caso l’energia prelevata d’inverno può essere reintegrata d’estate, usando energia solare termica. La sonda geotermica diventa un sistema di stoccaggio di energia. Un passo verso l’autonomia energetica.

B)

1) Il carbone c’è e basta per almeno mille anni. Non è una fonte rinnovabile, ma non c’è fretta. Nella seconda guerra mondiale la Germania ha prodotto benzina (Leuna) e gasolio (decalina) da carbone. I sommergibili tedeschi andavano a decalina (decaidronaftalina), da carbone.
2) I giacimenti di idrato di metano scoperti sul fondo dei mari sono più consistenti dei giacimenti di petrolio e carbone insieme. La ricerca su come sfruttare l’idrato di metano è iniziata. Il metano, essendo un gas è meno comodo da stoccare e da trasportare di idrocarburi liquidi. Il metano però può essere trasformato in idrocarburi liquidi con un processo di reforming catalitico (C’è anche il reforming con vapore d’acqua, che non fornisce idrocarburi, ma idrogeno e ossido di carbonio). Con il reforming catalitico si uniscono più molecole piccole per farne di più grandi. Avanza idrogeno, che può essere usato per produrre energia elettrica o per idrogenare carbone e creare idrocarburi liquidi. L’idrato di metano dal fondo del mare non è una fonte rinnovabile, ma ce n’è così tanto che non c’è fretta a sostituirlo. L’idrato di metano sul fondo del mare è in una situazione d’instabilità. Il metano può liberarsi e creare disastri. Un prelievo controllato alleggerisce questa situazione.
3) Energia solare (Nòva nr 221, Nòva nr 219) per fotosintesi. Circa 200 aziende lavorano per produrre idrocarburi da alghe e microrganismi con il meccanismo della fotosintesi. Questi organismi assorbano anidride carbonica dall’aria e sintetizzano sostanze organiche, soprattutto carboidrati. Sembra che possano essere modificate geneticamente in maniera da produrre direttamente idrocarburi.
La produzione di idrocarburi con microorganismi , energia solare e anidride carbonica non entra in concorrenza con la produzione di cibo come la produzione di biocarburanti oggi. Potrebbe essere fatta nel Sahara, in vasche basse, coperte, con l’aggiunta di anidride carbonica. L’aggiunta di anidride carbonica ne aumento l’efficienza.
Gli idrocarburi dai giacimenti naturali finiranno presto. Occorre sostituirli con idrocarburi prodotti con la fotosintesi, riciclando l’anidride carbonica.
4) Biogas. La produzione di gas, incirca al 50% metano, da scarti organici, è iniziata in quantità notevoli. In futuro potremo usare come fonte d’energia non solo i chicchi di frumento (questo fa concorrenza all’alimentazione umana), ma anche la paglia. Potremo sfruttare le foglie che in autunno cadono dagli alberi. Il biogas è utilizzabile in turbine a gas e per riscaldamento.
Per le automobili probabilmente possiamo permetterci ancora per tempo che immettano l’anidride carbonica nell’atmosfera. L’automobile con un motore a scoppio, alimentato da idrocarburi, è efficiente e insostituibile.
Il ricupero dell’anidride carbonica dagli aerei sembra impossibile. Se risultasse che dobbiamo ridurre il contenuto di anidride carbonica nell’aria, converrebbe ridurre il numero di voli.

Elmar Pfletschinger