Tutto quello che avreste voluto sapere sui cambiamenti climatici 5

La temperatura globale della Terra è in aumento

Fig. 1. Rete stazioni meteo per la misura della temperatura globale

E' esperienza comune che la temperatura  dell'aria è molto variabile nel tempo  (giorno, notte, estate e inverno...) e nello spazio (altezza sul livello del mare, equatore, poli...).

La temperatura dipende anche dal paesaggio: le città sono sempre più calde delle campagne e dei boschi a loro intorno, sia per la presenza urbana di fonti di calore (automobili, riscaldamento...) sia per la diversa proprietà di assorbire le radiazioni solari dell'asfalto e delle piante.

A fronte di una così elevata variabilità della temperatura è comprensibile la perplessità di fronte alle affermazioni che la temperatura del pianeta Terra sia in aumento.

La risposta a queste perplessità è semplice: sappiamo che la temperatura media del nostro Pianeta sta aumentando in quanto questo è quello che ci dicono le misure, fatte con un vecchio ma affidabile strumento di misura quale è il termometro.

Ovviamente per conoscere la temperatura media del Pianeta, occorrono misure contemporanee effettuate in punti rappresentativi ed un organismo tecnico che le raccolga, le valuti e calcoli, con criteri condivisi, il valore medio, su base annuale, della temperatura terrestre.

La Figura 1 mostra l'attuale distribuzione delle stazioni meteo che forniscono i dati di temperatura utilizzati per calcolare la temperatura media globale.

Si tratta di diverse migliaia di stazioni meteorologiche, collocate a terra e su isole, e il loro colore nella Figura 1 fornisce informazioni sulla durata delle serie storiche di misure messa a disposizione di ognuna di esse.

Chi raccoglie e valuta questa enorme massa di dati sono la NASA  e la National Oceanic and Atmosheric Administration (NOAA).

Le misure sistematiche più antiche risalgono a 160 anni or sono e quindi il 1850 è l'anno dal quale ufficialmente parte il monitoraggio sperimentale del cambiamento della temperatura della Terra.

Poichè è noto che la temperatura della Terra subisce importanti variazioni per motivi non legati all'attività umana (variazione attività solare, eruzioni vulcaniche...) si è stabilito che la temperatura di riferimento sia la temperatura media globale registrata tre il 1961 e il 1990, corrispondente a 14 °C.

Questo valore di riferimento serve a stimare, anno dopo anno, eventuali anomalie ossia temperature medie annuali più basse e più alte della temperatura di riferimento.

La Figura 2 mostra l'andamento più aggiornato delle misure delle anomalie termiche annuali su scala globale, a partire dal 1880 a novembre 2015, con a sinistra la scala delle temperature in gradi centigradi (°C) e a destra in gradi Fahrenheit (°F)

Fig. 2 Anomalie termiche globali dal 1880 al 2015

La Figura 2 mostra come rispetto alla temperatura media del periodo di riferimento (1961-1990), corrispondente al valore zero, tra il 1880 e il 1940 si sono sempre registrati valori medi più bassi (in blu) con i valori più bassi intorno al 1910.

A partire dalla fine degli anni '70 tutte le anomalie ( in rosso) sono dovute a temperature più alte del valore di riferimento e in costante aumento.

Il 2015, il più caldo in assoluto fino ad oggi misurato, fa registrare una temperatura media globale che è circa un grado centigrado maggiore della temperatura media del pianeta del 1880, anni in cui l'Umanità avviava la sua rivoluzione industriale con la macchina a vapore, le ferrovie, le acciaierie alimentate da quantità crescenti di carbone (carbonio organico) estratto dalle viscere della terra, dopo milioni di anni di sequestro dall'atmosfera ad opera di antiche felci.

E visto che, a Parigi, COP 21 si è conclusa con l'auspicio che la temperatura globale non superi 1,5 °C, rispetto al periodo preindustriale (1850), questo grafico ci mostra che ci siamo già giocato un grado di aumento.

Ma la storia delle civiltà umane, da 10.000 anni a questa parte con quali temperature medie ha avuto a che fare?

La Figura 3, grazie all'analisi di particolari isotopi dell'ossigeno, intrappolati insieme alla CO2 nei ghiacci antartici, ci  fornisce una ragionevole risposta.

Rispetto ai 14 °C  dei 30 anni di riferimento (media 1961- 1990 ), le più antiche civiltà (Egizia, Minoica, Assiro-Babilonese) hanno goduto temperature medie relativamente miti, più elevate di circa 0,4 °C.

A partire da 5.000 anni fa ( 3.000 AC) le temperature si sono lentamente abbassate, fino a risultare inferiori al valore di riferimento.

L'Alto medievo ha sperimentato un aumento della temperatura, seguito da un raffreddamento relativamente veloce, culminato nella piccola glaciazione verso la fine del 1600 e poi, come abbiamo visto e misurato direttamente, con la rivoluzione industriale la temperatura media globale del Pianeta si innalza velocemente e oggi (fine 2015) fa registrare valori che le civiltà che ci hanno preceduto non hanno mai sperimentato.

Fig 3 Stima della temperatura globale e margini di incertezza da 10.000 anni or sono ad oggi.

Per chi vuol studiare in maggiore dettaglio l'andamento delle anaomalie della temperatura globale, rinvio alla visione della Figura 4 che mostra in rosso le misure sperimentali riportate nella Fig 2 e le stime delle temperature globali nell'emisfero nord, effettuate da diversi autori.

I grafici mostrano in maggior dettaglio la lunga  "primavera" registrata dopo il 1000 dC , la piccola glaciazione alla fine del 1500 e il lungo "inverno"alla fine del 1800, a seguito della catastrofica eruzione del vulcano Krakatoa, nel 1883.

Tutti questi studi confermano che, da 1.000 anni ad oggi, la temperatura globale del pianeta non è stata mai così alta.

Fig. 4 Andamento delle anomalie della temperatura nell'emisfero Nord dall'anno 200 dC al 2000 dC. Nella figura in basso un maggiore dettaglio dall'anno 1000 dc al 2000  dC

Se avete ancora qualche dubbio che l'aumento di CO2 in atmosfera possa avere un ruolo determinante sulle anomali termiche del nostro Pianeta, saranno certamente fugati dalla Figura 5
che mostra l'andamento, sovrapponibile, della concentrazione di CO2 in atmosfera e le anomalie termiche dal 1900 dC ai giorni nostri, parametri che, come abbiamo visto, derivano da misure sperimentali.
 

Fig. 5 Andamento delle concentrazioni di CO2 e delle anomalie della temperatura globale (1900-2008)

Quanto abbiamo illustrato in questi cinque capitoli può essere così sintetizzato:
la storia dell'umanità non ha mai sperimentato concentrazioni in atmosfera di anidride carbonica e temperature medie globali come quelle attuali, parametri in inevitabile crescita se non si adottano subito e su scala globale nuovi modelli di sviluppo meno consumistici e non più basati su fonti di energia fossile.

In base a questi dati, la Conferenza di Parigi di CO21 ha mandato un messaggio forte e chiaro:
"POPOLO DELLA TERRA, ABBIAMO UN PROBLEMA!"

Nessuna persona responsabile ha dubbi a riguardo, ma a giudicare dalle scelte politiche dei governanti del mondo, temo che da Parigi sia arrivato anche un' altro messaggio:
"E ORA ARRAGGIATEVI !"

E nel prossimo ed ultimo capitolo vedremo cosa, ognuno dei sette milardi di umani che oggi popola la Terra, potrebbe e dovrebbe fare!

Sullo stesso argomento:

- Anidride carbonica e effetto serra

- Da dove viene l'anidride carbonica?

- Non c'è più l'anidride carbonica di una volta

- Anidride carbonica e civiltà del passato 

- Il Decreto "Sblocca Italia" è un attacco al clima, ma Renzi non lo sa

Rivoluzione solare

 

In Germania e' in atto una vera e propria rivoluzione. 

In ballo c'è il potere della gestione delle fonti energetiche rinnovabili, in particolare quella solare. 

Dal 2009 al 2012, in Germania  la potenza installata di  impianti fotovoltaici è stata di 26 Giga Watt, una crescita importante che comincia ad incidere significativamente sulla produzione complessiva di elettricità.

Tanto per chiarirci le idee, questi numeri significano che, nelle ore di maggiore insolazione gli impianti fotovoltaici tedeschi producono la stessa elettricità di 26 centrali tradizionali da 1000 megawatt ciascuna.

Come si può vedere dal diagramma nella parte bassa della figura, nel 2012, da maggio ad agosto gli impianti fotovoltaici installati in Germenia, hanno coperto oltre l'8% della domanda di elettricità tedesca.

Oggi, in Germania, l'auto produzione di energia elettrica fotovoltaica e' per il 39 % in mano ai privati e per il 21% in quelle degli agricoltori. Le 4 grandi corporazioni dell'energia fossile(carbone, petrolio, gas) e nucleare, gestiscono solo lo 0,2% del fotovoltaico tedesco.

E come si legge sulla figura allegata: "immaginate chi non è contento della rapida perdita di mercati?"

 
Questa stessa rivoluzione e' in atto anche in Italia, in forte ritardo rispetto alla Germania, ma favorita da una maggiore disponibilità di energia solare.
 

Anche Monti, chi sa perchè,  ci ha provato a frenare l'auto produzione di energia fotovoltaica.

Compito del nuovo Governo dovrebbe essere quello di accompagnare il raggiungimento della parità dei costi della produzione di elettricità con energia solare rispetto ai costi da energie fossili, senza tante complicazioni burocratiche, ad esempio con generose detrazioni dalle tasse a chi installa sul proprio tetto impianti solari.

In questo caso lo Stato "incasserebbe" gli extracosti di evitato inquinamento, evitato consumo di suolo, evitate malattie da inquinamento, evitata importazione di combustibili fossili...

Senza contare le nuove opportunità di lavoro per la progettazionem l'installazione, la manutenzione.

E alla fine, siatene certi,  sarebbe lo Stato, tutti noi, a guadagnarci.

Prima lo capiamo, meglio sarà.

Casa con cappotto: finestre solari 3)

Se avete una finestra rivolta verso Sud, ritenetevi fortunati.
Facendo le scelte giuste, potete trasformarla in una vera è propria stufetta alimentata ad energia solare che, gratuitamente, sarà in grado di fornirvi una quota non trascurabile dell'energia termica che vi serve d'inverno per tenere calda la vostra casa.
Se state seguendo  questo corso (Economia Domestica per il 3° millennio), sapete già che nella vostra finestra dovete sostituire il vetro semplice con una vetro-camera basso riflettente.
Questa vetro-camera riduce di molto la quantità di calore che per conduzione si trasferisce dalla vostra stanza all'ambiente esterno.
Dati alla mano, ipotizzando una differenza di 10 °C tra interno ed esterno, una vetrocamera di 1,5 metri quadrati, in un'ora immette nell'ambiente esterno una quantità di calore pari a 21 wattora.
A Dicembre, dalle parti di Genova, ci sono in media 9 ore di luce ( dal sorgere del Sole al suo tramonto).
Durante questo tempo, la nostra finestra, per conduzione perde 189 wattore (21x9) di energia termica, ma fa entrare nella stanza circa il 60% dell'energia solare che, in modo diretto e diffuso, incide su questa stessa finestra.
Pertanto, in base al soleggiamento che si registra a Genova, la stessa finestra, fornirà 2.439 wattore di energia raggiante, di fonte solare, circa 13 volte di più dell'energia termica persa, per conduzione, dal vetro.
Pertanto, grazie alla finestra e al Sole, la vostra stanzetta si riscalderà e se avrete dotato il termosifone di un termostato, nelle giornate più soleggiate lo troverete spento!
E ora facciamo qualche calcolo.
Ipotizziamo che la vostra casa sia in classe energetica D (una situazione intermedia tra la classe A, la migliore, e la G, la peggiore) e che la superfice della stanza con finestra solare sia di 25 metri quadrati.
In questo caso, ogni 24 ore, ci vogliono 13.000 wattore di energia termica per mantenere la  temperatura della stanza a valori confortevoli (max 20 °C- min 17°C).
Pertanto, nel periodo piu sfavorevole (dicembre), una finestra con vetro-camera  basso riflettente, grazie all'energia solare, copre oltre il 16% del proprio fabbisogno energetico.
Risultati simili si otterrebbero anche per località poste più a nord di Genova.
In questi casi, la minore intensità delle radiazioni solari e la maggiore differenza di temperatura potrà essere compensata da un miglior isolamento termico delle abitazioni.

Tutte le puntate di Casa con Cappotto:

- Che classe energetica sei?
- Stare in mutande: quanto mi costa?
- Misuriamo gli sprechi evitabili
- Vasi "termici" comunicanti
- Sangue caliente 
- Muffe e condense
- Punti freddi
- Barriere frangivento
- Via col vento
- Finestre solari 3
- Finestre solari 2
- Finestre solari 1
- Occhio ai cassonetti
- Riflettori sui caloriferi
- Liberiamo i caloriferi
- La Fisica che serve 3
- La Fisica che serve 2
- La Fisica che serve 1
- Casa con cappotto

Casa con cappotto: finestre solari 2)

La fabbricazione di vetro in lastre è stata una bella invenzione che, applicata alle finestre, fin dalla antica Roma, ha permesso alle case di essere luminose e di tenere fuori, vento e pioggia e in parte, il freddo.
Tra le proprietà del vetro c'è quella di essere trasparente alla luce solare, ma anche quella di essere opaco alle radiazioni infrarosse, il tipo di "luce oscura", invisibile ad occhio umano, che emettono gli oggetti caldi.
Quindi, una finestra in vetro, rivolta verso sud,  per molte ore al giorno, riceve luce solare che, in gran parte, attraversa il vetro ed entra nell'abitazione.
Una volta entrata in casa, la luce solare interagisce con tutti gli oggetti che incontra, compresi gli umani, e cede loro la sua energia. In questo modo, gli oggetti illuminati si riscaldano e, a loro volta, emettono, tutt'intorno a se, energia termica, sotto forma di luce infrarossa.
Quando la luce infrarossa, emessa dagli oggetti dentro casa, incontra il vetro non riesce ad attraversarlo,  gli cede parte della sua energia (il vetro si riscalda) ed è riflessa verso l'interno della casa che, ancora una volta, assorbe questa energia raggiante riscaldandosi.
 

Questa caratteristica del vetro è sfruttata nelle serre, vere e proprie case con tetti e pareti di vetro, all'interno delle quali, anche d'inverno, si possono coltivare fiori e ortaggi. Le piante, per crescere, usano l'energia solare che attraversa il vetro e ,grazie al vetro che intrappola le radiazioni solari, la serra si riscalda e il calore aiuta le piante a crescere velocemente.

Ma quando fuori è molto freddo, una lastra di vetro, spessa pochi millimetri, puo fare molto poco per contrastare il passaggio, per conduzione, del calore dentro casa verso l'esterno freddo.

Si stima che circa il 22% del calore prodotto in casa da stufe, caloriferi, caminetti si disperda attraverso le finestre tradizionali, con una singola lastra di vetro.

Per nostra fortuna, ancora una volta la fisica c'è venuta incontro per ridurre drasticamente questa perdita di calore, risparmiare soldi e contemporanemente godere di maggiore confort.

Per prima cosa i fisici hanno scoperto che l'aria secca è un ottimo isolante termico.
La capacità di un materiale a condurre calore è definita come conducibilità termica.
L'unità di misura della conducibilità termica è: watt/metro.kelvin

Più è alto è il valore della conducibilità di un materiale, maggiore è la quantità di calore che fluisce lungo questo materiale, a parità di differenza di temperatura esistente tra il lato caldo e quello freddo.

Ad esempio la conducibilità dell'alluminio (ottimo conduttore) è 111, quella del vetro 1, la lana 0,05, il polistirolo espanso 0,045, l'aria secca 0,026.

Di fronte a questi numeri dovrebbe esservi chiaro il motivo per cui i nostri maglioni sono fatti di lana e non di alluminio e che, se vogliamo isolarci da freddo, molto meglio mettere tra due lastre di vetro uno strato d'aria, piuttosto che palline di polistirolo.

In base a questi dati , sviluppate le tecniche produttive, nelle finestre, al vetro singolo si è sostituita la vetro camera: due lastre di vetro parallele (4 millimetri ciascuno) , separate da uno strato d'aria di 15 millimetri a tenuta stagna su tutto il perimetro.

Conti alla mano, da una finestra a vetrocamera, passa la metà del calore che fluisce all'esterno attraverso una finestra a vetro semplice.

E già questo è un vantaggio che dovrebbe suggerire di passare subito alla vetro camera se avete ancora il vetro semplice.

Ma si può fare di più.

Da qualche tempo, in commercio ci sono vetro camere innovative, denominate basso emissive che, grazie ad un microscopico e trasparente strato di materiali riflettenti, depositato sul lato 3 della vetrocamera (vedi figura sopra) le radiazioni infrarosse che raggiungono il vetro sul lato interno della casa sono in gran parte riflesse nuovamente verso l'interno.

In questo modo, rispetto ad una vetro camera normale,  si dimezzano ulteriormente le perdite di calore.

In base ai valori di  Trasmittanza Termica, forniti dai produttori si possono fare conti precisi sulla quantità di calore che è possibile risparmiare.

Ad esempio, se avete una finestra con una superfice di 1,5 metri quadrati, con una differenza di temperatura di 10 °C  (20 °C dentro casa e 10°C fuori), se nella finestra c'è un vetro semplice, in un'ora, attraverso questo vetro esce energia termica per 88,5 wattore (Wh), con vetro camera normale il calore perso è 40,5 Wh e con vetrocamera a bassa emissione la perdita si riduce a 21 Wh.

Se vi riscaldate con metano, per produrre queste quantità di calore dovete bruciarne, rispettivamente circa 8, 4, 2 litri.

Moltiplicate questi valori per tutta la superfice vetrata delle vostre finestre e per il numero di ore invernali  in cui, dalle vostre parti, la temperatura esterna è inferiore a 15 °C, temperatura alla quale si comincia ad accendere il riscaldamento e vi potrete fare un'idea del risparmio che ogni anno potreste fare cambiando tutti gli infissi.

Certamente cambiare gli infissi tradizionali con altri ad alta efficenza energetica ha un costo.

Comunque, tenete conto che potrete detrarre dalle tasse il 55% della spesa e che il risparmio si ripeterà anno dopo anno, senza che dobbiate far altro che tenere puliti i vetri.

Mi sembra un bel modo di investire il vostro denaro.

Comunque i vantaggi delle vetrocamere a bassa emissione non sono tutte qui. Ci sono interessanti e piacevoli sorprese che vi sarano svelate nel prossimo post.

Non mancate.

Tutte le puntate di Casa con Cappotto:

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- La Fisica che serve 1
- Casa con cappotto

Casa con cappotto: finestre solari 1)

Tutti gli italiani usano una grande quantità di energia solare, ignorata dai diretti interessati e dai bilanci energetici nazionali.

Il motivo di questo disinteresse è banale: l'uso di questa fonte di energia è, per il momento, gratuito.
Stiamo parlando dell'energia solare che, ogni giorno illumina le facciate delle nostre case e che ogni giorno, attraverso le finestre, entra nelle nostre abitazioni.

Dalle mie parti, vicino a Genova, a Dicembre, il mese più sfavorevole dal punto di vista dell'apporto di energia solare, su un metro quadrato di una facciata rivolta a sud, ogni giorno, mediamente il Sole, per irraggiamento, ci regala 2,71 chilowattore di energia luminosa.

Si tratta di un valore medio, calcolato in base a misure reali di irraggiamento solare effettuate tra il 1995 e 1999.

In questa stima si comprende sia l'irradiazione diretta, quella che ci arriva direttamente dal Sole, in una giornata serena, sia quella diffusa dalle nuvole, dal terreno circostante e, nel caso di Genova, dalla superfice del mare, su cui il Sole decembrino si riflette.

Questa informazione è stato fornita dall'Atlante Italiano della radiazione solare, a cura dell'ENEA.

Con questo strumento è possibile calcolare l'energia solare incidente su tutto il territorio nazionale, su tutte le superfici comunque orientate. Basta farsi una ripassata di geografia, a meno che non foste distratti quando il vostro insegnante vi spiegava come si misura l'azimut e che cosa è la latitudine e la longitudine di una località.

L'energia raggiante che il Sole ci invia, assorbita in parte dai muri li riscalda e, entrata in casa attraverso i vetri delle finestre, illumina gli interni ed interagendo con le molecole di pavimenti, muri, suppellettili, riscalda anche loro, come abbiamo gia visto per l'energia raggiante dei caloriferi.
2,71 chilowattore non sono per niente pochi.

Trasformati in energia elettrica, potrebbero tenere accesa una vecchia lampadina a filamento da 100 watt (0,1 chilowatt) per oltre 27 ore (sic).

Non deve quindi stupire che, grazie ad una finestra ben esposta (1, 2 metri quadrati di vetro rivolti a Sud)), in pieno inverno, nella propria cameretta si possa leggere il giornale senza accendere lampadine, anche quando il cielo è nuvoloso.

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Treni solari

Dalle parti di Anversa, sulla linea ferroviaria ad alta velocità, Parigi-Amsterdam,  da un anno circolano treni alimentati ad energia solare.
La novità è che questa energia è fornita da un impianto fotovoltaico posizionato su una galleria di protezione della ferrovia stessa.

La galleria è lunga tre chilometri e il suo principale scopo è proteggere i treni dalla caduta di rami della antica foresta che fiancheggia il percorso della ferrovia e dell'autostrada.
Con questa scelta si è preferito investire in una nuova infrastruttura, piuttosto che tagliare alberi.
La copertura del tunnel, con 50.000 metri quadrati di pannelli foto-voltaici, è un investimento che, con la realizzazione di una centrale solare con la potenza di picco di 3,3 megawatt elettrici, fornisce l'elettricità per i treni e per servizi ausiliari (segnalazione, illuminazione...).
La galleria ha un percorso Est-Ovest e i pannelli hanno una leggera inclinazione verso Sud, per una maggiore captazione delle radiazioni solari.
Faccio notare che dalle nostre parti, più a Sud del Belgio, la quantità di energia solare che inciderebbe  su una simile superfice sarebbe significativamente maggiore. Questo significa che, in Italia, l'investimento per una simile opera, sarebbe ammortizzato in un numero minore di anni.
In Italia, invece, grazie a troppo generosi incentivi, e alla miopia (ignoranza?) della nostra attuale classe politica, si preferisce coprire grandi estensioni di terreni agricoli con pannelli fotovoltaici.
Un indubbio danno estetico al paesaggio agrario italiano e una poco lungimirante riduzione della nostra produzione di alimenti.

L'unica consolazione è che sconci come questo, fatto in Puglia, sono reversibili.
E quando il nostro governo sarà finalmente rinsavito, impianti come questi, oltre ad essere definitivamente vietati, potrebbero essere obbligati allo smaltellamento e al riuso dei pannelli per coprire gallerie, barriere fono- assorbenti, tetti di capannoni industriali...
Chi ha investito continuerebbe a poter utilizzare e vendere l'energia prodotta.
Per gli agricoltori che hanno svenduto la loro terra, bisognerebbe, comunque,  inventare scelte più sagge e durature: svincolo dallo strozzinaggio della grande distribuzione, autonomia energetica con la produzione diffusa di biometano utilizzando la digestione anaerobica dei loro scarti agricoli.

Veranda Solare

Bogliasco 7 febbraio, ore 10.
Temperatura esterna 5 °C.  Nella stanza attigua alla "Veranda Solare" la temperatura è a 19 °C, il calorifero, con valvola termostatica a 18°, è spento.

Tutto merito dei doppi vetri della Saint Gobain  inseriti nella vetratura della veranda. E' un doppio vetro ad alto isolamento termico e ad elevata trasparenza alle radiazioni solari.
In sintesi, il Sole invernale, basso sull'orizzonte penetra in profondità nella stanza e la riscalda. In Liguria abbiamo anche il contributo del riverbero del Sole sulla superfice marina.
Con qualche centinaia di euro ho trasformato la veranda in un collettore solare passivo che mi isola anche dal rumore del treno che passa a  qualche decina di metri nella zona nord.
Di notte, una tenda pesante fornisce un ulteriore isolamento.

ps: quello sullo sfondo è  il promontorio di Portofino!

Panni al Sole

In Italia gli asciuga-biancherie elettrici non hanno avuto successo e gran parte delle nostre famiglie asciugano il bucato stendendolo al Sole.

Se avete questa buona abitudine, avete un'idea di quanta energia elettrica risparmiate?

Ho fatto qualche pesata e qualche conto per il mio piccolo nucleo famigliare (due persone).

I nostri panni da lavare ( due volte alla settimana) prima di essere messi in lavatrice pesano 3,5 chili, dopo lavaggio e  centrifuga pesano 6,2 chili. Quindi, mutande, lenzuola, calzini ritornate belle pulite, hanno assorbito circa 3 chili di acqua, che fratello Sole provvederà a far evaporare.

Per evaporare un chilo di acqua ci vogliono 540 chilocalorie di energia termica, che stendendo il bucato all'aria, sono gratuitamente forniti dal Sole nelle due - tre ore necessarie per una completa asciugatura.

A noi, in un anno di bucati asciugati ( 96, per la precisione)  il Sole ci regala 155.520 chilocalorie che equivalgono a circa 181 chilowattore.

In base all'ultima bolletta, un chilowattore  di elettricità ci costa mediamente 0,1557 euro. Pertanto, utilizzando energia solare per asciugare i panni al posto dell'asciugabiancheria, ogni anno risparmiamo 28 euro.

Non male.  Grazie Sole!

E se i nostri risultati fossero quelli dei 21 milioni di famiglie italiane (2,6 componenti a famiglia) le quali diligentemente lavano in casa i propri panni sporchi e li asciugano all'aria aperta?

Sarebbero circa 4000 milioni di chilowattori solari all'anno usati per asciugare tutti i panni che allegramente mettiamo a sventolare al Sole.

Per avere un'idea, 4000 milioni di chilowattore è la metà dell'energia elettrica che ogni anno produce una grande centrale di 1000 megawatt di potenza.

Ora vi è chiaro per quale motivo da tempo  affermo che nei bilanci energetici del nostro Paese il contributo dell'energia solare è fortemente sottostimato?

Energia Solare Notturna

In Spagna da qualche mese è entrata in funzione una grande centrale solare a concentrazione, basata sul sistema a torre centrale, illuminata da 2.650 grandi specchi che automaticamente inseguono il Sole e concentrano tutti i loro raggi sulla caldaia posta su una torre di 140 metri al centro del campo.

L'impianto, realizzato dalla Gemasolar, ha una potenza elettrica di 19,9  Megawatt e la sua caratteristica più innovativa è quella di essere dotato di un sistema di accumulo del calore, basato su sali fusi, che permette di produrre energia elettrica anche per diverse ore, dopo il calar del Sole.

Superato brillantemente il problema della discontinuità della fonte solare, resta il problema della grande occupazione di suolo (185 ettari ) che comunque, dal punto di vista paesagistico non sembra essere tanto devastante, in quanto gli specchi sono distanziati e alti rispetto al suolo. Pertanto l'erba può crescere su tutto il campo, come si può vedere dall'allegata immagine..

Non ci aspettiamo che queste grandi centrali solari sostituiscano le ben più potenti centrali a carbone, ma è importante che la Spagna sia uscita dai prototipi sperimentali e abbia intrapreso la via commerciale per la produzione solare di elettricità.

Come ben sanno i lettori di questo blog, il vantaggio delle energie solari è la loro grande flessibilità (ogni territorio ha le sue energie rinnovabili) e una equa distribuzione di queste fonti di energia su tutta la superfice del Pianeta.

E questo ben si presta ad un utilizzo decentrato.

Per quanto ci riguarda, è doveroso ricordare l'attività pioneristica del prof Giovanni Francia, docente dell'Università di Genova che, a partire dal 1960, ha progettato e realizzato il primo impianto solare a specchi piani con torre centrale.

L'impianto è ancora visibile, anche se conciato male, sulle belle colline di Sant'Ilario, proprio quelle cantate da Fabrizio De Andrè.

Un restauro dell'impianto e un centro didattico sull'energia solare a Sant'Ilario,  dedicato al prof Francia, più noto all'estero che in Italia, è quantomeno doveroso.

O Sole Nostro

√La notizia è carina e merita un post.

Ieri il Comune di Genova ha deliberato di ridurre drasticamente il numero di strade dove, per il decoro urbano, è vietato stendere i panni.

Forse, in questa scelta, ha avuto un peso il fatto che proprio in questi giorni cade  l'anniversario dei fatti del G8 di Genova. Dieci anni fa la città era piena di mutande stese al Sole, come risposta spontanea e collettiva  al divieto di stendere panni intimi,  fatto dal nostro premier per non offendere la vista di Bush e Putin.

Ufficialmente la Giunta ha motivato la scelta delle nuove regole per il  risparmio energetico e il rispetto di vecchie tradizioni, quando i panni si lavavano in "truogoli" collettivi e si stendevano, in un trionfo di candore, tra una facciata e l'altra dei vicoli del centro antico.

E nel prossimo post proveremo a fare i conti di quante centrali l'Italia risparmia utilizzando il Sole, al posto dell'elettricità, per asciugare i suoi pann "puliti".

Centrale a Fusione sul Tetto

Avere sul tetto di casa l'impianto di ricezione dell'energia di una centrale a fusione  nucleare, con trasmissione a distanza tramite onde elettromagnetiche,  è possibile e a Genova, un impianto di questo tipo, con una potenza di 350 chilowatt, lo sta realizzando la COOP su di una nuova casa in costruzione.

La Ditta che produce il sistema di ricezione a concentrazione è italiana e il video della sua presentazione è molto bello e a me piace particolarmente in quanto è la realizzazione del nostro modellino di forno solare che come CRIPE (Coordinamento Ricerca e Informazione sui Problemi Energetici), realizzammo negli anni '70 ( vedere nel multimedia di questo blog).

Confermo  che è vero che il Sole è un'immensa centrale a fusione nucleare e che l'energia prodotta dalla fusione è trasmessa fino a noi con un ingegnoso sistema "wireless" basato su onde elettromagnetiche, la Luce.

Per gli scettici, informiamo che l'impianto solare, abbinato a pompe di calore e ad un generatore elettrico, può produrre acqua calda per uso sanitario e riscaldamento, frigorie per il rinfrescamento estivo e, nei periodi di maggiore insolazione, energia elettrica. Infine un sistema di accumulo di calore, garantisce una erogazione costante di energia anche nei passaggi di nuvole e per alcune ore serali e notturne..

Centrale a Fusione sul Tetto

Avere sul tetto di casa l'impianto di ricezione dell'energia di una centrale a fusione  nucleare, con trasmissione a distanza tramite onde elettromagnetiche,  è possibile e a Genova, un impianto di questo tipo, con una potenza di 350 chilowatt, lo sta realizzando la COOP su di una nuova casa in costruzione.

La Ditta che produce il sistema di ricezione a concentrazione è italiana e il video della sua presentazione è molto bello e a me piace particolarmente in quanto è la realizzazione del nostro modellino di forno solare che come CRIPE (Coordinamento Ricerca e Informazione sui Problemi Energetici), realizzammo negli anni '70 ( vedere nel multimedia di questo blog).

Confermo  che è vero che il Sole è un'immensa centrale a fusione nucleare e che l'energia prodotta dalla fusione è trasmessa fino a noi con un ingegnoso sistema "wireless" basato su onde elettromagnetiche, la Luce.

Per gli scettici, informiamo che l'impianto solare, abbinato a pompe di calore e ad un generatore elettrico, può produrre acqua calda per uso sanitario e riscaldamento, frigorie per il rinfrescamento estivo e, nei periodi di maggiore insolazione, energia elettrica. Infine un sistema di accumulo di calore, garantisce una erogazione costante di energia anche nei passaggi di nuvole e per alcune ore serali e notturne..

Solar Cell Pay Back

Ho la sensazione che abbia ancora molto consenso la leggenda metropolitana che i pannelli fotovoltaici producono meno energia di quella che occorre per costruirli.

Nelle vesti di "Mago di Napoli" prevedo che questo sarà uno dei cavalli di battaglia contro le energie rinnovabili, nel dibattito che precederà il referendum in cui a Giugno saremo chiamati per dire SI alla cancellazione (abrogazione) delle leggi che vogliono rimettere in vita le centrali nucleari nel nostro paese.

Diciamo subito che studi seri e in assenza di conflitto di interesse da tempo hanno smentito questa leggenda.

Cito tra i tanti l'articolo di Sherwani AF da titolo (tradotto) " Valutazione del ciclo di vita di sistemi di produzione di elettricità basati su celle fotovoltaiche: una rassegna bibliografica", pubblicata  nel 2010 su " Renewable and Sustainable Energy Review " volume 14, pagine 540-544.

In sintesi, una valutazione sui cicli di vita (LCA) stima quanta energia ci vuole per costruire, assemblare e montare  un pannello fotovoltaico e tutti i suoi accessori,  partendo dalla sabbia silicea, minerali di alluminio e minerali che contengono i metalli rari che creano l'effetto fotovoltaico e quanta energia ci vuole per dismettere l'impianto a fine vita e per riciclarne le parti utili.

La stessa valutazione stima quanta energia elettrica produrrà quest'impianto, in base all' efficenza delle celle, al soleggiamento della zona dove sarà allestito, all'orientamento dei pannelli.

La vita media di un pannello è stimata tra i 20 e 30 anni. Pannelli policristallini, costruiti tra il 2005 e il 2008 con efficenza  tra il 10 e 15,8 % ( percentuale di energia solare trasformata in energia elettrica) hanno un tempo di ritorno ( tempo necessario per produrre la stessa quantità di energia necessaria per la realizzazione del pannello) compresa tra 1,5 e 5,7 anni.

Un altro studio LCA, a firma di Stoppato A e pubblicato su Energy del 2008 ( vol 33 pag 224-232),  stima che un pannello policristallino piazzato a Roma abbia un tempo di ritorno ( pay back) di 3,7 anni e a Milano di 4,7 anni.

E ora, per "par condicio" gradiremmo conoscere i tempi di ritorno di una centrale nucleare di terza generazione, compresiva del trattamento e stoccaggio milennario delle sue scorie radioattive e della sua messa in sicurezza a fine vita.

Desert Tech: il Deserto Continuerà a Vivere?

Sembra proprio che il progetto Desert Tech parta.

Per chi non ne sa ancora nulla, il progetto prevede di coprire di impianti solari e fotovoltaici grandi superfici delle zone desertiche del pianeta, a cominciare dal nord Africa,e produrre elettricità da convogliare, con lunghi elettrodotti sottomarini, fino in Europa. Ovviamente, un pò dell'elettricità prodotta resta nei paesi di origine, ma la gran parte andrebbe nei nostri opulenti Paesi. Siamo di fronte a una svolta "AMBIENTALISTA"  dell'Europa, o stiamo avviando lo sfruttamento colonialista del 3° millennio, del continente africano?

Sapete quale è il problema? Che, ovviamente, questa impresa richiede enormi capitali che solo pochi hanno a disposizione e, in questo modo, l'energia solare che irraggia tutti "a gratis", diventerà monopolio di pochi che si approprieranno anche di questa fonte energetica e la faranno pagare (cara), vendendola dopop opportune trasformazioni.

Il problema è che l'efficenza di un pannello fotovoltaico di pochi metri quadrati è lo stesso di quello di centinaia di ettari e se un edificio è ben esposto, come anche le norme igiene consigliano, gran parte delle sue superfici, comprese quelle verticali, possono ospitare pannelli solari per la produzione di calore ( e frigorie) e per la produzione di elettricità.

Dal punto di vista tecnico, nel progetto Desert Tech, occorre valutare anche le importanti perdite di energia che avvengono nelle fasi di passaggio dalla corrente continua prodotta dai pannelli a quella alternata che si inserisce nella rete e le perdite di rete della corrente, nella fase di trasporto lungo gli elettrodotti (che negli attuali elettrodotti  è di circa il 10%).

Queste perdite, che in parte neutralizzeranno la maggiore insolazione delle aree desertiche, sono molte inferiori in un utilizzo decentrato dell'energia fotovoltaica, quello che, come abbiamo già visto,  potrebbe trasformare ogni tetto, ogni capannone, ogni pensilina, in un impianto generatore di energia elettrica e calore per gli auto-consumi civili ed industriali delle strutture che ospitano l'impianto, integrato nel tetto che protegge chi abita e lavora sotto questo stesso tetto

E questo potrebbe avvenire con costi di investimento compatibili con quelli necessari per acquistare una macchina o la casa e, anche in gran parte dell'Italia, potrebbe coprire i consumi elettrici di una famiglia che pratica l'efficenza energetica nei suoi acquisti e nelle pratiche quotidiane. Insomma un impianto fotovoltaico, con i suoi accessori per lo stoccaggio dell'energia ( ad esempio, con pile a combustibile alimentate da idrogeno prodotto con la dissociazione elettrolitica dell'acqua, realizzata con la corrente continua fornita dal pannello fotovoltaico) potrebbero diventare l'elettrodomestico del 3 millennio

In questo modo, grazie all'energia solare che ci arriva sul tetto e sulle pareti di casa,  tutti potremmo diventare produttori di energia elettrica per i consumi propri e anche per quelli del resto del paese e di calore per gli usi domestici.

Per l'Italia, in particolare per il Sud, questa è una grande opportunità che occorre regolare con saggezza ed intelligenza, a partire dalla necessità di  diffondere in tutto il Paese la cultura dell'efficenza energetica e della lotta agli sprechi, un presupposto obbligatorio, se si vuole evitare che anche le energie rinnovabili diventino l'ennesimo sfregio all'ambiente.

E infine, chi pensa che i deserti  siano privi di vita e si possano trasformare, senza problemi, in immense distese di specchi, per continuare sprechi e consumi dei paesi cosidetti sviluppati, si sbaglia e di grosso.

Solare versus Nucleare

Da un inserto di La Repubblica del 26 novembre 2009 apprendo che per produrre con pannelli fotovoltaici la stessa quantità di elettrictà che produrrà una delle future centrali nucleari da 1600 megawatt, occorre una superfice di 15.000 ettari, pari a quella di 20.000 campi da calcio regolamentari.

Da questo confronto l'impresa vi sembra impossibile?

Vi propongo un altro confronto, più interessante; 15.000 ettari è la superfice del tetto di circa 170.000 condomini di medie dimensioni (base 30x30 metri).

L'ipotesi di usare come collettori solari i tetti di 170.000 case italiane vi sembra  ancora impossibile?

Alla signora Merk,  nonostante il suo paese ( la Germania) non sia il paese del Sole, l'obiettivo di 100.000 tetti fotovoltaici non sembra impossibile , tant'è vero che il suo governo lo ha già approvato ed avviato da tempo.

Peraltro in Europa, nel 2004 , c'erano già impianti fotovoltaici per 1.000 megawatt e le potenze installate sono i forte crescita..

Si è vero, una sola centrale nucleare avrà una potenza installata di 1600 megawatt e funzionerà a pieno regime 10-11 mesi all'anno, mentre un impianto fotovoltaico di notte non produce elettricità. Tuttavia di tetti che si possono convertire a centrali fotovoltaiche in Italia ne abbiamo almeno 12,7 milioni  (censimento 2001) e come tutti sanno, di notte i consumi di elettricità scendono di molto; un problema per le centrali nucleari che non possono smettere di produrre elettricità anche quando non c'è richiesta. E una soluzione è quella di venderla a basso prezzo ai paesi confinanti ...:-)

Energia Solare Low Cost

20 dicembre 2009.
Dopo una giornata di neve che ha mandato in tilt il traffico di Genova e mi ha costretto ad aspettare oltre un'ora, al freddo e al gelo, la corriera che mi avrebbe riportato a casa, oggi  la giornata è splendida.

E' mattino, e Il Sole  basso, a poche ore dal suo solstizio invernale, entra in profondità in tutta la casa.

E il mare fa da specchio e raddoppia l'energia solare che inonda di luce e calore la casa.

E l'investimento fatto sotto forma di veranda a doppio vetri ad alta efficenza e di termostati ai caloriferiferi, sta rientrando alla grande. Con una temperatura esterna di tre gradi, l'energia solare, in poco tempo, mi ha portato questa camera a 18 gradi e i suoi caloriferi sono regolarmente spenti.
Provate per credere!

Il Tetto Che Scotta

Dovete rifare il tetto? La vostra è una vecchia e preziosa abitazione con un bel tetto in cotto?

Non fatevi scappare l'occasione di investire bene i vostri denari. Sostituite i vecchi coppi con coppi fotovoltaici.

Oltre ad avere una copertura della casa assicurata senza problemi per i prossimi  anni, per un periodo altrettanto lungo, assicurerete a voi e ai vostri eredi una fonte di energia pulita,  a copertura dei vostri fabbisogni elettrici.

Il mercato offre una vasta gamma di tegole e coppi con incorporate celle fotovoltaiche e i loro collegamenti elettrici. E ora sono disponibili tegole fotovoltaichecon speciali trattamenti delle superfici che le mimetizzano perfettamente con tegole tradizionali.

E dopo Germania e Giappone, tegole fotovoltaiche sono finalmente prodotte anche in Italia.

Una speciale menzione, la ditta di Anagni che ha brevettato una tegola  fotovoltaica in terracotta che si integra perfettamente nella forma e nel colore con i coppi tradizionali fatti della stessa materia.

E' da sperare che burocrazia e Sovraintendenze alle Belle Arti si accorgano presto della innovazione, per permettere anche a chi abita in case "antiche"  di adattarsi, senza stravolgimenti estetici, alle nuove tecnologie.

Da parte mia farò in modo che anche Italia Nostra accetti questa rivoluzione.

Bio Archietttura Sacra

Il rispetto dell'ambiente è una caratteristica di tutte le nostre chiese: le pietre con cui sono state costruite sono quelle del posto, il loro orientamento è studiato per sfruttare al meglio la luce di "Frate Sole", il riuso di antiche pietre e manufatti è la norma in tutti i nostri edifici sacri.
Tuttavia è stato importante che i vescovi italiani, in un recente convegno tenutosi a Roma questo Aprile, abbiano voluto ribadire l'opportunità che gli edifici sacri siano caratterizzati da scelte improntate alla sostenibilità ambientale.
Di questo Convegno intitolato "Edifici di Culto nell'orizzonte della sostenibilità. Costruire bene per vivere meglio" se ne è parlato poco; io ne ho avuto notizia nel numero di dicembre del Messaggero di S. Antonio.
La cosa interessante è che esistono già esempi concreti di queste scelte fatte in nuovi edifici sacri, quali la chiesa dedicata ai santi Severo e Agata a Corciano in Provincia di Perugia: questa chiesa, architettonicamente molto interessante, recupera l'acqua piovana, ha ampi pannelli fotovoltaici sul tetto e, grazie ad una sonda geotermica posizionata a tre metri di profondità,  sfrutta la capacità termica della terra per riscaldare la chiesa, grazie a pompe di calore.
E le energie rinnovabili sono arrivate anche in Chiese già costruite. Ad esempio, il tetto della Chiesa Abbaziale di Bagnara Calabra, realizzata nel secolo scorso, è coperto da celle fotovoltaiche che forniscono tutta l'elettricità di cui la Chiesa ha bisogno e, grazie al conto energia il parroco vende all'Enel l'energia elettrica prodotta in sovrapiù.
Insomma un bell'esempio di come la Chiesa sia vicina a tutti coloro che auspicano una svolta ecologica delle nostre società.

All'ombra del Sole

Un bell'esempio ( anche architettonico) della grande flessibilità della produzione di elettricità da fonte rinnovabile, con celle fotovoltaiche.

Siamo lungo l'autostrada del Sole ( un nome , un programma ancora mancato) e l'immagine mostra le pensiline dell'area di sosta di un autogrill.

Le coperture sono pannelli fotovoltaici che trasformano l'energia solare direttamente in elettricità che è messa direttamente in rete.

Ovviamente sotto ai pannelli le auto in sosta stanno in ombra, un modo per risparmiare un pò di benzina per il funzionamento degli impianti di condizionamento, quando la vettura partirà, non arroventata dagli stessi raggi solari.

Oggi è così, domani con auto elettriche a celle a combustibile e idrogeno, ogni auto potrebbe ricaricarsi in parte, durante la sosta, grazie al sole.