Le 5 idee di Rubbia per l'energia del futuro - Wired.it
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A due settimane dalla prima esplosione a uno dei reattori della centrale nucleare, la situazione nella prefettura di Fukushima non accenna a migliorare. Il livello di radiazioni continua a crescere in modo preoccupante, attorno al reattore 2 si sarebbe raggiunta la terrificante quota di 1000 millisievert l’ora, sufficiente per determinare alterazioni temporanee dell’emoglobina. Stamattina il governo ha ammesso che le radiazioni a Fukushima sono fuori controllo, e mentre la terra continua a tremare (stamattina altro terremoto da 6,5 gradi), sale la proeccupazione per la contaminazione dei bacini idrici.
E mentre il New Scientist sostiene che le concentrazioni di cesio e iodio radioattivi sono paragonabili al peggior disastro nucleare della storia, quello di Chernobyl, in tutto il mondo (Italia compresa) i governi fanno autoanalisi sull’impiego di energia nucleare e sulla sicurezza delle centrali già operanti.
È una dinamica macabra, ma inevitabile: come in una perversa borsa energetica, in occasione di disastri nucleari (o petroliferi, vedi quello Bp), la quotazione delle energie rinnovabili si impenna. Se prima di Fukushima gli scettici levavano i propri megafoni per raccontare che le energie alternative non sarebbero competitive, ora sembra che il mondo non abbia mai avuto tanto bisogno di nuove idee (e di fondi per realizzarle). In realtà, di idee coraggiose e promettenti in campo energetico ne escono di nuove ogni settimana, basti pensare alla ricerca nel solare che sta attualmente esplorando innumerevoli approcci e soluzioni differenti.
Carlo Rubbia, premio Nobel per la fisica e uno dei più preziosi cervelli fuggiti (anche se sarebbe meglio dire cacciato), dopo aver lasciato lo Stivale per andare a costruire le sue centrali solari termodinamiche in Spagna, da poco è coinvolto nell’attività dell’ Institute for Advanced Sustainability Studies (Iass) di Postdam, in qualità di direttore scientifico. Iass è stato recentemente citato nel rapporto The Global "Go-To Think Tanks" 2010, come miglior Think Tank inaugurato negli ultimi 18 mesi. E non a sproposito, oltre ad occuparsi di impatto climatico e sostenibilità, Iass punta il grosso delle energie sul settore Cluster E3 (Earth, Energy and Environment). Cluster E3 opera sotto la diretta responsabilità di Carlo Rubbia e, oltre a proporre la costruzione di centrali nucleari al torio (come racconta sul Corriere della Sera del 28 marzo) sta lavorando a 5 idee per offrire un’alternativa a idrocarburi e nucleare.
Idea 1: Trasporto di energia a lunghe distanze attraverso linee di cavi superconduttori
Uno dei problemi principali delle energie rinnovabili consiste nel fatto che gli impianti di produzione sono spesso situati lontano dai centri abitati o comunque dai conglomerati urbani che potrebbero usufruirne. C’è bisogno di un sistema sicuro per trasportare energia elettrica su lunghe distanze, minimizzando la dispersione energetica lungo il tragitto.
I normali sistemi di trasmissione (a corrente alternata) avrebbero una dispersione troppo alta per essere impiegati in questo settore, di conseguenza la ricerca si è concentrata finora sui sistemi di trasmissione Hvdc (High Voltage Direct Current). L’Iass sta studiando come sviluppare sistemi di trasmissione in corrente continua alternativi agli Hvdc basati sull’impiego di superconduttori. " I superconduttori," si legge infatti nella presentazione ufficiale: " grazie all’assenza di una resistenza Ohmica, sono caratterizzati da perdite elettriche pari esattamente a zero".
Attualmente il team di ricerca sta testando diversi materiali superconduttori, dai più comuni (leghe di Niobio-Titanio, Boruro di Magnesio) ai superconduttori ad alta temperatura. L’obiettivo è di fabbricare a breve un prototipo della lunghezza di 1.000 km.
Idea 2: Concetti avanzati nel campo dei sistemi solari a concentrazione
A differenza degli impianti fotovoltaici, gli impianti solari a concentrazione producono energia elettrica a partire dall’ energia termica solare. Attraverso un sistema di specchi parabolici, la luce viene concentrata ad altissime temperature su di un tubo ricevitore nel quale è contenuto un fluido termovettore. Questo fluido concentrerà così alte temperature che verranno utilizzate per produrre vapore e conseguentemente energia elettrica. Il lavoro di Iass in questo campo si concentra sulla ricerca di un mezzo tampone che permetta di ottimizzare il trasporto di calore dagli specchi parabolici all’impianto di produzione di energia elettrica. L’obiettivo finale sarebbe quello di favorire l’installazione di questo tipo di impianti anche in zone come quelle desertiche, dove l’acqua scarseggia. Iass non nega che un simile miglioramento potrebbe trovare terreno fertile nell’ambito del monumentale progetto Desertec, che punta a trasformare parte del Sahara in un’enorme centrale solare.
Idea 3: Combustione di metano senza produzione di CO 2
Il metano è un gas naturale abbondante e sufficientemente economico per essere utilizzato in grandi quantità. Lo puoi bruciare come qualsiasi altro combustibile, ottenendo calore e rilascio di CO 2. Oppure, lo puoi sottoporre a temperature elevatissime (1.600 gradi centigradi) e dissociarlo, in parole povere: scindere le sue molecole in atomi di carbonio e idrogeno. Il Think Tank di Rubbia si sta concentrando su quest’ultima possibilità, obiettivo: convertire, senza emettere CO 2, il metano in idrogeno e carbonio e renderli utilizzabili in altri processi. " Sarà possibile sviluppare elaborate tecniche per convertire i gas naturali in idrogeno sfruttando un appropriato ciclo termodinamico, usando scambiatori di calori, ma con un’emissione di CO 2 risultante pari a zero o poco più", si legge nel sito: " Combinando poi l’idrogeno liberato con la CO 2 è possibile produrre combustibili liquidi".
Anche il carbonio risultante dalla dissociazione potrebbe essere utilizzato, ad esempio, in altri processi industriali come la produzione di pneumatici.
Idea 4: Riciclare CO 2 per la produzione di metanolo
L’idea 3 apre la strada a un’altra possibiltà: riciclare la CO 2 derivante dai processi industriali, e altrimenti rilasciata nell’atmosfera, combinandola con l’idrogeno derivante dalla dissociazione del metano. Da questa combinazione sarebbe infatti possibile ottenere metanolo, un composto utilizzato come solvente, reagente industriale e combustibile. In questo modo sarebbe possibile sequestrare CO 2 e riutilizzarla prima di espellerla di nuovo nell’atmosfera. Qualcuno ha fatto notare che, dal momento che la dissociazione necessità di energie elevate, il suo impiego porterebbe comunque ad emissioni di CO 2. Ma Da Iass arrivano rassicurazioni a questo proposito: l’inquinamento in questa fase del processo verrà minimizzato.
Idea 5: Le proprietà dei clatrati di metano
Si stima che nel mondo le riserve di gas naturale ammontino a quasi 500 gigatonnellate. Ma esistono riserve molto più grandi di gas naturale su questo pianeta, ma anche molto meno accessibili. Parliamo delle molecole di metano attualmente ingabbiate nei clatrati (delle specie di gabbie molecolari fatte d’acqua) e sepolti nei fondali oceanici, lacustri o nel permafrost delle regioni più fredde. Non si sa quanto questo tesoro naturale sia ricco, alcuni parlano di 10mila gigatonnellate, altri si spingono oltre i 70mila. Quello che si sa è che attualmente non esiste un metodo per estrarre efficacemente questa risorsa, ma potrebbero rendersi disponibili con l’aumentare della temperatura terrestre. Iass vuole studiare come sfruttare questa possibile risorsa, accoppiandola magari alle idee 3 e 4.
