Una nuova soluzione ingegneristica proteggerà le centrali elettriche dalla crisi idrica
(Rinnovabili.it) – Produrre elettricità significa, in molti casi, utilizzare ingenti quantità d’acqua. La maggior parte delle centrali elettriche (carbone, nucleare, solare termodinamico, a biomassa, ciclo combinato a gas naturale) utilizza una turbina a vapore produrre energia. E il vapore in uscita dalla macchina deve essere necessariamente raffreddato, condensato nuovamente allo stato liquido e riciclato attraverso nel sistema. Questo processo di raffreddamento richiede enormi quantità di acqua dolce: solo negli Stati Uniti si calcola una domanda di circa 503 miliardi di litri al giorno (dati federali).
Sebbene la maggior parte dell’acqua non venga realmente consumata ma sia restituita alla fonte, i volumi utilizzati dal settore energetico hanno un impatto sull’ecosistema e sulle risorse idriche locali: se l’acqua è reimmessa calda in laghi, fiumi o baie, contribuisce ad aumentare la temperatura ambientale, danneggiando flora e fauna e favorendo la fioritura di alghe.
Tra le alternative di raffreddamento studiate per le centrali elettriche, fa oggi capolino anche la soluzione dell’Università di Cincinnati. Raj Manglik e Milind Jog, professori di ingegneria meccanica sviluppato un nuovo sistema ad aria, che sostengono essere più efficiente di quelli classici ad acqua. “Ad un certo punto andremo incontro a una crisi idrica – e succederà piuttosto presto”, ha spiegato Manglik. “Questa è stata la motivazione principale alla base dello studio: possiamo rendere il raffreddamento ad aria significativamente più praticabile in modo che le aziende lo adottino in maniera indipendente?”
Il progetto – finanziato con una sovvenzione di 3,4 milioni di dollari dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti – ha portato alla progettazione di un condensatore ad aria sperimentale. Come il radiatore di un’auto, il condensatore ha un reticolo di alette metalliche appositamente progettate dai ricercatori di UC per dissipare il calore nell’aria circolata. Questi elementi sono stati potenziati grazie ad un design geometrico unico che altera il flusso d’aria fornendo una migliore convezione del calore.
I professori Jog e Manglik stanno sviluppando anche un sistema per pre-raffreddare efficacemente l’aria nelle stagioni calde utilizzando un dissipatore di calore che sfrutti le temperature più basse della notte. Eliminare un quantitativo maggiore energia termica significa aumentare l’efficienza delle centrali elettriche e dunque produrre più elettricità. E poiché il sistema di raffreddamento è più efficace, non deve essere così grande e costoso da costruire come quelli attuali.