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Creare carbonio amorfo in maniera economica regala una nuova chance agli ioni sodio

Le batterie al sodio ricaricabili rappresentano uno dei migliori sostituti potenziali della tecnologia di accumulo al litio. Più economici da produrre, questi dispositivi si affidano a materia prime abbondanti e facilmente reperibili. Cosa ne frena la messa in commercio su larga scala? Alcune criticità tecniche ancora da risolvere. A partire dai tradizionali componenti: la grafite, il materiale classico impiegato nell’anodo delle batterie a litio ha difficoltà a immagazzinare o intercalare gli ioni sodio a causa della loro grandezza. In alternativa è stato usato l’hard carbon, un tipo di grafite disordinata in grado di immagazzinare una quantità maggiore di ioni sodio, aumentando così la capacità della batteria, ma produrre questo materiale significa dover sfruttare temperature intorno ai 1000°C, perdendo così tutta l’economicità che caratterizza la tecnologia al sodio.

Una soluzione al problema potrebbe essere quella studiata dagli scienziati del Università King Abdullah per la Scienza e la Tecnologia (KAUST), in Arabia Saudita, tra i più interessati alle potenzialità delle batterie al sodio. Il team, guidato dal ricercatore Husam Alshareef, ha utilizzato un semplice laser da banco per produrre il carbonio duro tridimensionale direttamente sui collettori in rame senza temperature eccessive o passaggi di rivestimento aggiuntivi. “Volevamo trovare un modo per creare hard carbon tridimensionali senza dover riscaldare eccessivamente i nostri campioni”, spiega il team.

Nel dettaglio, gli scienziati hanno creato un foglio di polimero (poliimmide contenente urea) su rame e quindi lo hanno esposto a una luce laser, con doping simultaneo di alte concentrazioni di azoto. Il risultato sono strutture 3D conduttive ed espanse che si comportano eccezionalmente bene come anodi per le batterie Na-ion. In particolare, il team ha ottenuto una capacità di fino a 425 mAh g-1 a una densità di corrente di a 0,1 A g -1, con eccellente stabilità ciclica. Il lavoro apre una nuova direzione nella ricerca sulle batterie, che può essere estesa ad altre tecnologie di immagazzinamento dell’energia.

 

Fonte: http://www.rinnovabili.it/

Gli studenti del Politecnico di Torino insieme ai colleghi della South China University of Technology hanno realizzato in circa 3 settimane la casa monofamiliare che partecipa al Solar Decathlon China 2018, alimentata da fotovoltaico e autonoma energeticamente

E’ pronta per essere abitata la “Casa solare” realizzata dai 17 studenti del Politecnico di Torino in collaborazione con i ragazzi della South China University of Technology di Guangzhou, che parteciperà al contest internazionale Solar Decathlon China 2018, le Olimpiadi universitarie dell'architettura sostenibile.

Solar Decathlon è un concorso internazionale di edilizia sostenibile promosso per la prima volta dal Dipartimento dell’energia statunitense, che oggi oltre a quella degli Stati Uniti, conta anche le edizioni in Africa, Cina, Europa, America Latina/Caraibi e Medio Oriente.

L’abitazione monofamiliare del Politecnico di Torino, che è stata costruita in sole 3 settimane, è autonoma energeticamente, alimentata da fotovoltaico e si caratterizza per le alte prestazioni energetiche che assicurano sostenibilità e massimo comfort.

Ricordiamo che al contest internazionale di Architettura Solar Decathlon China 2018, che è stato ufficialmente inaugurato lo scorso 3 agosto a Dezhou (provincia dello Shandong), partecipano 21 progetti delle principali scuole di architettura mondiali, realizzati da team congiunti di professori e studenti.

Gli edifici monofamiliari realizzati dai diversi gruppi devono essere ad alte prestazioni energetiche e alimentati esclusivamente da fotovoltaico. Le abitazioni si sfideranno nel corso di tutto il mese di agosto su varie prove di efficienza e sostenibilità, i cui risultati porteranno alla graduatoria finale, che considererà anche la qualità architettonica delle abitazioni.

Al termine del concorso il sito espositivo si trasformerà in un quartiere modello. Gli organizzatori prevedono la partecipazione di più di 2 milioni di visitatori e 100 milioni di contatti web.

La squadra del Politecnico di Torino è coordinata dai professori Mauro Berta, Michele Bonino, Orio De Paoli, Enrico Fabrizio, Francesca Frassoldati, Marco Filippi, Matteo Robiglio, Valentina Serra, Edoardo Bruno.

 

Fonte: http://www.infobuildenergia.it/

Caldo e innalzamento record dell’Oceano, si sciolgono i Poli, sbiancano le barriere coralline e aumentano siccità e cicloni

La conferma ufficiale arriva dal rapporto annuale  “State of the Climate in 2017”, il supplemento speciale del Bulletin of the American Meteorological Society: «Il 2017 è stato il terzo anno più caldo mai registrato al mondo, dopo il 2016 (primo) e il 2015». Secondo il 28° rapporto annuale sullo stato del clima, «Il pianeta ha anche registrato concentrazioni record di gas serra e aumenti del livello del mare».

Il rapporto “State of Climate”,  che si basa sui contributi di oltre 500 scienziati in 65 Paesi guidati dal National Centers for Environmental Information dalla National oceanic and atmospheric administration Usa (Noaa), fornisce pprofondimenti sugli indicatori climatici globali, eventi meteorologici estremi e altri preziosi dati ambientali.

Ecco quali sono secondo la Noaa i risultati più importanti di “State of the Climate in 2017”:

I livelli di gas serra sono stati i più alti mai registrati

Le principali concentrazioni di gas serra nell’atmosfera, tra cui anidride carbonica (CO2), metano e protossido di azoto, hanno raggiunto nuovi massimi storici. La concentrazione media globale di CO2 del 2017 è stata di 405 parti per milione, la più alta misurato nei 38 anni di registrazione globale sul clima e nei dati recuperati dai  campioni delle carote di ghiaccio risalenti a 800.000 anni fa.

L’innalzamento del livello del mare ha toccato un nuovo massimo

Circa 7,7 cm in più rispetto alla media del 1993. Il livello del mare globale sta aumentando ad un tasso medio di 3,1 cm per decennio.

La temperatura globale della superficie terrestre e oceanica ha raggiunto un livello quasi record

Il caldo nell’oceano superiore ha raggiunto un livello record, riflettendo il continuo accumulo di energia termica nei primi 700 metri degli oceani del mondo. A seconda del dataset, le temperature medie globali della superficie erano di grado 0,38 -0,48 di gradi centigradi in più rispetto alla media del periodo 1981-2010. Questo indica il 2017 come l’anno con la seconda o la terza temperatura globale annuale più calda da quando sono iniziate le registrazioni a metà – fine del 1800. Le temperature della superficie del mare hanno raggiunto un livello quasi record. Sebbene la temperatura superficiale media globale del mare nel 2017 fosse leggermente inferiore al valore del 2016, la tendenza a lungo termine è rimasta al rialzo.

La copertura massima di ghiaccio marino artico è scesa al minimo storico

La portata massima (copertura) del ghiaccio marino artico nel 2017 è stata la più bassa degli ultimi 38 anni, da quando vengono raccolti questi dati. Il minimo di ghiaccio marino del settembre 2017 è stato l’ottavo più basso mai registrato, il 25% o più basso della media a lungo termine. Anche l’Antartide ha anche visto una copertura minima di ghiaccio marino record, che è rimasta ben al di sotto della media del 1981-2010. Il 1° marzo 2017, l’estensione del ghiaccio marino è scesa a 2,1 milioni di chilometri quadrati, il valore giornaliero osservato più basso del continuous satellite record iniziato nel 1978.

Continua lo sbiancamento pluriennale senza precedenti della barriera corallina

Un evento globale di sbiancatura dei coralli si è esteso da giugno 2014 a maggio 2017, con un conseguente impatto senza precedenti sulle barriere coralline. In alcune aree della barriera corallina è morto più del 95% del corallo.

Il numero totale di cicloni tropicali è stato leggermente superiore alla media complessiva

Nel 2017 ci sono stati 85 cicloni tropicali riconosciuti, leggermente al di sopra della media del 1981-2010 di 82 tempeste.

 

Fonte: http://www.greenreport.it/

Un team di ingegneri realizza una nuova batteria in grado di autoriscaldarsi per consentire una ricarica rapida anche a 0°C

Le batterie al litio sono pronte a sfidare il freddo estremo. Questi dispositivi d’accumulo non vanno, per loro “natura”, troppo d’accordo con i climi rigidi: sotto i 10° C, infatti, la loro resistenza interna aumenta e la tensione si attenua. Il risultato diretto è che la loro capacità di carica diminuisce, regalandogli una vita più breve. Da alcuni anni però un team di ingegneri della Pennsylvania State University sta lavorando per rendere le batterie al litio in grado di auto-riscaldarsi e mantenere alte le prestazioni anche con temperature sotto lo zero. “I veicoli elettrici sono popolari sulla costa occidentale perché il tempo è favorevole”, spiega Xiao-Guang Yang, assistente ricercatore alla Penn State. “Ma una volta trasferiti sulla costa orientale o in Canada, il problema diventa enorme: noi abbiamo dimostrato che le batterie possono essere caricate rapidamente indipendentemente dalla temperatura esterna”.

Nel 2016 il gruppo aveva pubblicato un articolo in cui dimostrava la capacità di ridurre la formazione interna di dendriti di litio, la causa del malfunzionamento, grazie ad una nuova struttura cellulare. Il “trucco” consiste nell’inserire una sottile lamina metallica che, impiegando una piccolissima parte dell’energia della batteria, si riscalda proteggendo l’intero dispositivo dal freddo. In questi anni Yang e colleghi sono riusciti a migliorare le prestazioni, consentendo non solo di proteggere l’unità, ma permettendo anche una ricarica rapida a temperature sotto i 7° C.

Per creare le loro batterie al litio autoriscaldanti il team utilizza un sottile foglio di nichel con un’estremità collegata al terminale negativo e l’altra che si estende all’esterno della cella per creare un terzo terminale. Un sensore di temperatura collegato a un interruttore fa scorrere gli elettroni attraverso la lamina di nichel per completare il circuito quando la temperatura è inferiore a quella ambientale. Questo permette di riscaldare rapidamente il foglio di nichel. Quando la temperatura interna della batteria è al di sopra della temperatura ambiente, l’interruttore si apre e la corrente elettrica fluisce nel dispositivo per caricarlo rapidamente.

I ricercatori riportano i risultati dei loro test sui prototipi nell’ultima edizione di Proceedings of the National Academy of Sciences. Hanno scoperto che le batterie al litio autoriscaldanti sono capaci di sopportare 4.500 cicli di carica rapida (15 minuti) a zero gradi centigradi, con una perdita di capacità del 20%, pari a circa 12,5 anni di funzionamento in un veicolo elettrico.

 

Fonte: http://www.rinnovabili.it/

Il Gestore dei servizi energetici aiuterà la Regione nella stesura del nuovo Piano energetico ambientale regionale per migliorare anche efficienza e mobilità sostenibile

Più fonti rinnovabili, più efficienza energetica e più mobilità sostenibile per la Sicilia. Sono questi gli obiettivi della nuova partnership siglata oggi a Palermo tra la Regione il Gestore dei Servizi Energetici (Gse).

L'accordo si inserisce in un più ampio percorso di affiancamento e supporto alle Regioni italiane da parte del Gse con l'obiettivo di sviluppare le fonti rinnovabili in un'ottica di integrazione con i singoli territori e di valorizzarne le peculiarità. La Sicilia, nota per la forte presenza di impianti di energia rinnovabile, rappresenta una delle principali regioni caratterizzata da notevoli potenzialità grazie all'elevata percentuale di irradiazione solare.

"Con questo accordo", afferma il presidente della Regione Sicilia Nello Musumeci, "ci dotiamo di strumenti in più, utili nel cammino già avviato e volto all'utilizzo di fonti rinnovabili e di energia pulita e sostenibile sul nostro territorio. Quello firmato stamane è il primo fra i protocolli che Gse sta avviando con le Regioni italiane, la Sicilia è quindi capofila di un percorso strategico che riguarderà l'efficientamento energetico sull'intero territorio nazionale".

Il Gse supporterà la Regione nella stesura del nuovo Piano energetico ambientale regionale, in modo da garantire la compatibilità del Piano stesso con le linee di indirizzo definite a livello europeo e recepite a livello nazionale attraverso la Strategia energetica nazionale (Sen). L'ambizione è quella di assicurare una piena armonizzazione tra i Piani regionali e la visione nazionale dello sviluppo del settore.

"Con la Regione Siciliana", aggiunge il presidente del Gse Francesco Sperandini, "si è creato subito uno spirito di fattiva collaborazione: sono la bellezza, l'arte, la storia, la cultura, elementi qualificanti la sostenibilità e lo sviluppo. Non poteva essere altrimenti e Gse è orgoglioso di questa firma. Quella di oggi è la prima tappa di un percorso virtuoso di avvicinamento delle Istituzioni al territorio, da replicare anche in altre Regioni, per favorire uno sviluppo sostenibile delle fonti di energia rinnovabile e l'incremento dell'efficienza energetica".

L'Accordo prevede anche la creazione di due Tavoli di lavoro focalizzati sull'energia e sull'efficienza energetica. Il 'Tavolo Energia' consentirà di monitorare le performance degli impianti esistenti, effettuando una mappatura delle aree 'ad alto potenziale' funzionali all'installazione di nuovi impianti a fonti rinnovabili. Particolare attenzione sarà dedicata alla definizione, di concerto con gli enti locali, di un perimetro di aree dismesse (aree industriali, cave e miniere esaurite, aree da bonificare e discariche).

Spetterà, invece, al 'Tavolo efficienza energetica ed energia termica' valorizzare i meccanismi di funzionamento del Conto termico, in continuità con il progetto già avviato dal Gse 'Sostenibilità in Comune', e individuare un primo nucleo di edifici da efficientare. Uno Sportello dedicato ('Sportello Efficienza') sarà attivato per gli enti locali per fornire informazioni sul Conto termico e su altri bandi regionali, condividendo le best practice di settore.

 

Fonte: http://www.repubblica.it/

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