Energia dal Sole per il “Percorso Francescano”

Energia dal Sole per il “Percorso Francescano”
Tra gli uomini , che attraverso i secoli hanno tracciato con il sacro fuoco delle loro idee il corso
della storia , S. Francesco è uno dei più amabili .
La sua naturale bontà , la felicità spontanea , il suo amore universale e le sue opere di poesia lo
rendono unico tra i Santi e degno di rispetto e ammirazione anche per i non credenti .
Scrive infatti B. Russell nella sua storia della filosofia occidentale : “Amava tutte le cose viventi ,
non solo come Cristiano o come uomo generoso , ma come poeta . Il suo inno al sole , scritto poco
prima della morte potrebbe quasi esser stato scritto da Ikhnaton l’adoratore del sole e il
Cristianesimo lo ha ispirato , sia pure non con assoluta evidenza”.
Seguendo quindi il messaggio universale contenuto nel “Cantico di Frate Sole” diventa un
imperativo morale realizzare il “Percorso Francescano” in modo da ottenere il minimo impatto
ambientale sia dal punto di vista energetico che paesaggistico .
In particolare , per quanto riguarda i bisogni d’energia , è possibile coniugare l’amore delle cose
viventi e quindi della natura inanimata , con le nostre necessità ricorrendo alla tecnologia del
solare termico e del solare fotovoltaico chiedendo a “Frate Sole” di fornirci direttamente l’elettricità
e il calore di cui abbiamo bisogno.
Quindi , su tutto il percorso , che si snoda per circa 42 Km in aperta campagna , si può prevedere la
completa copertura energetica ricorrendo ai sistemi FV per quanto riguarda la produzione d’energia
elettrica ed ai sistemi solari attivi per la produzione di acqua calda sanitaria.
In particolare per quanto riguarda le aree di sosta , che dovranno essere predisposte ogni 6 km
circa e attrezzate con adeguati servizi igienici, si può prevedere un sistema d’illuminazione
ricorrendo a lampade ad alta efficienza alimentate a 24 Volt .
I pannelli fotovoltaici forniranno anche l’energia elettrica che eventualmente si dovrebbe rendere
disponibile per altre applicazioni come gli impianti di sollevamento dell’acqua e l’utilizzo di piccoli
elettrodomestici sempre alimentati a 24 Volt .
Se , per esempio , prevediamo per un area attrezzata l’utilizzo di sei lampade ( di potenza pari a 22
W ciascuna ) , di una pompa per il sollevamento dell’acqua ( di potenza pari a 150 w ) e di un
frigorifero ( di potenza pari a 70 w ) allora il consumo giornaliero sarà di circa 1,5 kWh / g. , che
può essere facilmente coperto con una superficie di circa 5 m2 di pannelli fotovoltaici ( questo
valore è puramente indicativo perché non tiene conto delle caratteristiche d’insolazione
caratteristiche di ciascun sito ).
Allo stesso modo si possono predisporre dei punti luminosi intermedi tra le varie aree di sosta.
Un’altra soluzione , che tra l’altro contribuirebbe a ricreare atmosfere e suggestioni tipiche del
Medioevo, per l’illuminazione intermedia e/o per la copertura energetica delle aree di sosta,
consiste nell’utilizzo del ciclo dell’Idrogeno.
Infatti l’energia elettrica , prodotta dai pannelli fotovoltaici (o da altre fonti energetiche rinnovabili:
eolico, idroelettrico, biogas) durante le ore di massima insolazione, potrà essere utilizzata per
alimentare un elettrolizzatore ad alta efficienza che provvederà alla decomposizione di una certa
quantità d’acqua in Idrogeno e Ossigeno.
L’Idrogeno così prodotto, stoccato in opportuni serbatoi, ricombinato con l’ossigeno presente
nell’aria nelle celle a combustibile, produrrà elettricità e calore e come effluente essenzialmente
acqua. Più in dettaglio descriviamo di seguito lo schema a blocchi generale per un tale sistema in
riferimento all’integrazione di tutte le fonti energetiche rinnovabili usate come fonte energetica
primaria.
TECHNICAL OFFICE Dr. Mario Franceschetti ( Eng )
INDUSTRY - BUILDING INDUSTRY - ENERGY - ENVIRONMENT
5, Via Reposati - 06024 Gubbio - Perugia - Italy [ Tel.075-9221135 / Tel. and fax 075 -9272353 ]
The Fuel Cell Power System – Impianto a Celle a Combustibile
a. Ciclo dell’Idrogeno: schema generale di trasformazione, accumulo e utilizzo per diversi tipi
d’energia primaria.
B2. Stadio di trasformazione primaria delle
sostanze organiche in Biogas
. Impianti di trasformazione dei reflui
zootecnici
. Impianti di trasformazione per le coltivazioni
agricole
B3. Metano di rete
FV
B1. Stadio di trasformazione primaria delle
energie rinnovabili ( escluso il Biogas )
in energia elettrica o calore.
. Eolico
. Fotovoltaico
. Idroelettrico
= 10.27 %
e
e
e
e
H2O
H2 - Storage
H2
=88.2 %
El.
B7 Electrolyser
O2
%
4.9
e
Battery
=5
l.
c el
a. Schema d’impianto
B6 Reformer
B5
l
Fue
e
Cogenerazione a Celle a Combustibile
Load
B4
Load management
&
Control unit
H2
B8
H2
T.& C.
=95.7%
Seasonal energy storage
H2O
Fuel cell
B9
O2
b. Schema di impianto cogenerativo a celle a combustibile
Carico
termico
Emissioni pulite
AC Power
Aria
Inverter
Emissioni pulite
Carico elettrico
Acqua calda
Fuel Processor
Gas ricco d’Idrogeno
Gas naturale
Modulo di
potenza
DC Power
c. Caratteristiche tecniche per un tipico impianto di media potenza
Potenza elettrica nominale:
Frequenza nominale:
Tensione standard d’uscita:
Alimentazione:
Rendimento elettrico:
Potenza termica massima:
Rendimento energetico totale:
Rumorosità:
Consumo di gas:
200 kW / 235 kVA
50 Hz
400 V A.C. trifase
Gas naturale (FV,Idroelettrico,ecc)
40 % netto (dal 40% al 100% della potenza nominale)
223 kWt (191 kCal / h) al 100% della potenza
elettrica nominale, disponibili sotto forma di acqua
calda ad una temperatura di 37 ÷81 °C.
85 % al 100 % della potenza elettrica nominale
60 dB a 10m di distanza
54 Nm3 / h
Per quanto riguarda l’illuminazione delle aree di sosta o di alcune parti del percorso, si potrebbe
pensare ad un sistema che ancora sfrutti l’Idrogeno come combustibile per alimentare delle “torce
perenni” secondo lo schema di seguito riportato:
H2 O
H2
O2
H2
.
Pannelli fotovoltaici
H2 O
Elettrolizzatore
Accumulo
Idrogeno
H2
In questo modo , partendo dall’acqua e utilizzando l’energia del sole , si ritorna all’acqua con
una buona produzione di energia e con emissioni inquinanti ridotte a zero.