Il consumo di energia nel mondo

Il consumo di energia, da quando si è scoperto come produrla, è aumentato considerevolmente e credo che nel grafico sottostante sia ben visibile:

Consumo di energia

Il problema principale che si legge dal grafico è il petrolio (oil): se veramente il bisogno del petrolio per produrre energia di qualsiasi tipo continuerà a salire vertiginosamente, una volta finito che cosa faremo? E soprattutto se continuerà a salire il prezzo del petrolio, la vita diventerà carissima. Ecco che quindi diventa fondamentale scoprire come produrre energia in altri modi, e uno di questi è probabilmente ricercare tra le energie rinnovabili.

La termoacustica

Nella tecnica termoacustica la conversione dell'energia termica o solare in energia elettrica è possibile grazie all'energia acustica (suoni monotonali o di una unica frequenza), che possono superare 190dB. I rendimenti di macchine che sfruttano questa tecnica possono arrivare fino al 42% del rendimento delle macchine ideali di Carnot, quindi un rendimento del tutto rispettabile. Con queste conoscenze, si stanno sperimentando diverse tecnologia che potrebbero sfruttare questa energia acustica: un esempio i cellulari, che potrebbero ricaricarsi grazie ala voce o addirittura  creare impianti di refrigeramento. E' stata persino creata una stufa che si basa su questo meccanismo qualche mese fa.

Stufa con motore termoacustico

Brevetto di un apparato che sa generare energia acustica

Questo è uno strumento piuttosto innovativo che risale a qualche anno fa ed è in grado di produrre energia acustica, la quale può essere utilizzata a sua volta per generare energia elettrica. Il brevetto per intero si può trovare qui: Per saperne di più.

Pannelli solari...ma funzionanti anche con pioggia e vento

E' una notizia che giunge dall'Inghilterra di recente, nel mese di giugno. E' stato infatti creato un dispositivo che non avrà più problemi con le condizioni meteorologiche, proprio perché sa generare energia elettrica dal sole, dal vento e dalla pioggia. E' ovviamente una grande notizia: l'energia potrà essere prodotta in modo continuo senza inquinare e sfruttando solo le risorse naturali. Per il meccanismo di funzionamento vi rimando a questo link: link.
In 10 cm quadrati i soli pannelli fotovoltaici flessibili producono circa 1/2 watt di corrente elettrica e per ora può essere utilizzato solo per dispositivi di piccole dimensioni, ma è un passo avanti.

Energia solare nella tecnologia comune

Ultimamente si sente parlare molto di energia rinnovabili e tra queste rientra l'energia solare. Sono stati sviluppati negli ultimi tempi dei dispositivi elettronici che funzionano grazie ai pannelli solari e si stanno facendo tuttora degli studi su questo argomento. La Apple ha di recente ottenuto l'approvazione di un brevetto per alimentare i suoi dispositivi con l'energia solare e la Samsung ha presentato ad Hannover nel 2011 un televisore LCD che integra delle celle solari, capace di assorbire energia non solo solare ma proveniente semplicemente dall'ambiente circostante ( quindi anche dalla luce artificiale) e trasformarla in elettricità. Inoltre già da qualche anno nel campo degli orologi si cerca di sfruttare il sole o la luce, ponendo una piccola cella solare sul quadrante dell'orologio che trasforma l'energia solare o della luce artificiale in energia elettrica poi immagazzinata in una pila che alimenta l'orologio.

Brevetto di una turbina eolica

Funzionamento di una turbina eolica che produce energia elettrica grazie al vento.

Brevetto

Brevetto per generare energia dal moto delle onde

Spiegazione completa del brevetto.

Il brevetto Rubino

E' un progetto che è stato proposto da un certo Rubino di Parma per perfezionare il concetto della colonna d'acqua oscillante, che arriva dal mare, la quale si trova in un contenitore chiuso da un pistone. All'interno di questo contenitore l'acqua cede parte della sua energia cinetica, e questa energia può essere "catturata" con dei dispositivi appositi che dirigono l'aria compressa del contenitore presso una turbina, che messa in rotazione genera l'energia elettrica. Questi impianti vengono chiamati OWC (Oscillating Water Column) e rappresentano ora come ora i modo più economico per convertire il moto ondoso in energia.

Energia dal mare: utopia o possibile?

Ecco un altra tipologia di energia rinnovabile: l'energia prodotta dal mare. Infatti si può ottenere energia elettrica dalle correnti, dalle onde, dalle maree, dal gradiente termico tra fondale e superficie e altri ancora. Purtroppo siamo ancora in fase di sperimentazione, con molte persone che si stanno interessando a diversi progetti, e ora inserisco qui un link molto interessante che passa in rassegna tutti i possibili sviluppi futuri e gli esperimenti che sono già stati portati a termine: energia dal mare.
In un articolo della Stampa addirittura si afferma che questa energia potrebbe essere prodotta con una quantità doppia rispetto al nucleare e molto più affidabile rispetto alla solare ed eolica.
OTEC

Gli impianti fotovoltaici

celle solari

Questi impianti elettrici, costituiti da più celle fotovoltaiche, sfruttano l'energia solare per produrre energia elettrica. In particolare ciascuna cella o modulo fotovoltaico funziona grazie all'effetto fotovoltaico: un elettrone della banda di valenza di un materiale, solitamente un semiconduttore, passa alla banda di conduzione dopo aver assorbito l'energia di un fotone. In poche parole la luce incidendo su determinati materiali, riesce a scalzare degli elettroni e questi sono appunto i diretti responsabili della generazione di energia elettrica sotto un opportuno campo elettrico, creato nella cella. Questi impianti ormai sono entrati a fare parte della nostra vita e magari riusciranno in futuro a soddisfare il bisogno energetico del mondo.

Impianto fotovoltaico

Il primo frigorifero a risparmio energetico è di Albert Einstein

Proprio nel 1930, con la collaborazione di Leo Szilard, Einstein inventò un frigorifero in grado di funzionare senza il bisogno di energia elettrica, ma semplicemente di ammoniaca, butano ed acqua. La sua invenzione non venne praticamente considerata dal governo americano e a quei tempi era una macchina con un rendimento piuttosto basso, però è stato un primo esempio di interesse nei confronti del risparmio energetico, tanto da essere ripreso in considerazione negli ultimi tempi. Infatti, un gruppo di ricerca del Regno Unito, che si occupa di creare dispositivi funzionanti senza l'elettricità, sta riprendendo la ricerca di Einstein per produrre i futuri frigoriferi. Inoltre, il frigorifero di Einstein viene ancora oggi commercializzato dalla società svedese Electrolux attraverso il marchio Dometic.
Funzionamento
Brevetto
Ecco ora una immagine dal brevetto del frigorifero inventato da Einstein e Szilard:

Le centrali geotermiche

Queste centrali, di cui la prima è nata in Italia (come già detto nei post precedenti) il 4 luglio del 1904 in Toscana, consentono di ottenere dalle forze naturali una grande quantità di energia rinnovabile e pulita. Esse sfruttano i flussi di vapore provenienti dal sottosuolo liberamente oppure convogliati attraverso opportune perforazioni: questi flussi generano delle forze in grado di far muovere una turbina, che a sua volta produce energia meccanica, solitamente trasformata attraverso un alternatore in energia elettrica. 

Brevetto di un sistema che sfrutta energia solare

Rappresenta un brevetto per un pannello fotovoltaico in grado di produrre energia grazie al sole. Negli ultimi anni c'è stato un grande aumento dei brevetti nel campo delle energie rinnovabili ( articolo su questo argomento) e per leggere tutto il brevetto e il suo funzionamento: brevetto

FUMETTO

Vignetta che rappresenta una similitudine tra la popolarità delle bevande energetiche e la continua richiesta di forme di energia alternativa

LETTERATURA

David JC MacKay, "Sustainable energy - Without the hot air", Cambridge: Uit Cambridge Ltd., 01/02/2009, è un libro che tratta dell'energia sostenibile.