Primo al Mondo: l’Impianto Solare Australiano ha Generato Vapore “Supercritico”

Ho voluto inserire due articoli, che trattano di un settore di ricerca e sviluppo molto sentito in tutto il mondo, consapevole di quanto siano attenti e preparati, tutti coloro che si occupano di energie alternative, mai avrei immaginato l’interesse e la competenza, da parte di un cosi vasto pubblico e questo personalmente, a me fa veramente molto piacere, (Ho centinaia di articoli pronti da pubblicare, reperiti da tutto il mondo in rete e nel DeepWeb) gradirei qualche commento, per poter indirizzare i contenuti successivi, li dove sia utile e di interesse generale, a tutti coloro a cui sta a cuore una fonte energetica, che e’ di fondamentale importanza per l’intero pianeta.

Un impianto di prova solare termico a Newcastle, in Australia, ha generato vapore “supercritico” ad una pressione di 23,5 MPa (3400 psi) e 570 ° C (1.058 ° F).

CSIRO lo sta rivendicando come un record mondiale ed è un enorme passo avanti per l’energia solare termica.

“È come rompere la barriera del suono; questo cambiamento di fase dimostra che il solare ha il potenziale per competere con le massime prestazioni delle fonti di combustibili fossili”, ha dichiarato a Colin Jeffrey per Gizmag il dott. Alex Wonhas, direttore energetico del CSIRO .

L’Energy Center utilizza un campo di oltre 600 specchi (noti come eliostati) che sono tutti diretti verso due torri che ospitano ricevitori solari e turbine, riferisce Gizmag .

Questo vapore supercritico viene utilizzato per pilotare le turbine per centrali più avanzate al mondo, ma in precedenza era possibile produrlo solo bruciando combustibili fossili come carbone o gas.

“Invece di fare affidamento sulla combustione di combustibili fossili per produrre vapore supercritico, questa svolta dimostra che le centrali elettriche del futuro potrebbero invece utilizzare l’energia libera del sole a zero emissioni per ottenere lo stesso risultato”, ha spiegato il dott. Wonhas.

Attualmente, le centrali solari termiche commerciali o a concentrazione solare funzionano solo a livelli “subcritici”, utilizzando meno vapore in pressione. Ciò significa che non sono mai stati in grado di eguagliare la potenza o l’efficienza delle migliori centrali elettriche a combustibile fossile del mondo – fino ad ora.

Lo sviluppo commerciale di questa tecnologia è ancora lontano, ma questo è un primo passo importante verso un futuro più sostenibile.

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SCIENCEALERT STAFF

Fonte: https://www.sciencealert.com

La prossima rivoluzione solare potrebbe sostituire i combustibili fossili nelle miniere

Recentemente Sandfire Resources , un produttore di oro e rame con sede nell’Australia occidentale, ha annunciato che la sua nuova centrale solare inizierà presto ad alimentare la sua miniera DeGrussa. Sostituendo l’energia diesel, la centrale da 10 megawatt, con 34.000 pannelli e batterie al litio, dovrebbe ridurre le emissioni di carbonio della miniera del 15%.

Questo è uno sviluppo entusiasmante perché realizza un potenziale importante che è stato a lungo riconosciuto ma non sfruttato. Due delle maggiori risorse dell’Australia – energia solare e minerali – sono, per fortuna, entrambe altamente concentrate nelle stesse parti dell’Australia.

In questo caso, l’energia solare viene utilizzata per alimentare la miniera, ma esiste anche un grande potenziale per l’energia solare da utilizzare per convertire i minerali in prodotti chimici e metalli.

Nella produzione di metallo, la maggior parte dei gas serra viene generata quando il carbonio (spesso carbone) viene utilizzato per produrre metallo dal minerale roccioso. Parte di questo carbonio viene utilizzato nelle reazioni chimiche reali, ma gran parte fornisce energia per il processo.

La sostituzione della fonte di energia del carbonio con energia rinnovabile o altra energia a basse emissioni ha il potenziale per ridurre drasticamente i gas serra associati alla produzione di metallo.

Ad esempio, nella produzione di ferro, Modern Blast Furnace Ironmaking 2015: An Introduction“>per produrre ogni tonnellata di ferro vengono utilizzati più di Modern Blast Furnace Ironmaking 2015: An Introduction“>400 kg di coke e carbone . L’uso di energia rinnovabile come fonte di calore potrebbe ridurre questo apporto di carbonio fino al 30%.

La prossima rivoluzione

Attualmente, l’uso australiano dell’energia solare è in gran parte limitato alle case, per l’acqua calda e l’elettricità solare. Ma l’energia solare ha un grande potenziale anche per l’Australia regionale.

Le miniere sono spesso isolate. In genere, la fornitura di gas naturale ed elettricità è limitata e nelle aree remote la fornitura di energia è limitata ai combustibili fossili liquidi. Questo è esattamente il potenziale sfruttato da Sandfire Resources nella sua miniera a 900 km a nord di Perth.

Recenti studi di CSIRO hanno identificato il potenziale per utilizzare il solare nella lavorazione ad alta temperatura di minerali come bauxite, rame e minerale di ferro. Questo processo userebbe energia solare termica concentrata (CST) come fonte di calore. Questo calore può anche essere convertito in elettricità, nota come energia solare concentrata (CSP).

Ciò è diverso dalla tecnologia solare fotovoltaica utilizzata nella centrale solare di Sandfire (e nei pannelli solari sul tetto), che converte la luce solare direttamente in elettricità.

L’energia solare termica funziona meglio a temperature comprese tra 800 ℃ e 1.600 ℃ – che possono essere raggiunte con la tecnologia esistente che concentra il calore del sole. Questo è attualmente troppo caldo per convertire il calore in elettricità, che generalmente funziona al di sotto di 600 ℃.

Ma i minerali di processo possono sfruttare queste alte temperature, perché il calore viene utilizzato direttamente per la conversione chimica, anziché essere prima convertito in elettricità.

È questa la logica che sta guidando la ricerca, presso l’Università di Adelaide, sulla produzione di allumina usando l’energia solare concentrata e, presso la Swinburne University, nella produzione di ferro dal minerale.

Abbiamo testato una gamma di temperature e miscele minerali e abbiamo prodotto prodotti in ferro simili ai prodotti in ferro di livello commerciale. Prevediamo un impianto solare per la produzione di ferro che opera nell’Australia occidentale e che aggiunge valore alle nostre riserve di ferro prima di essere spedito all’estero.

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Prevediamo che ciò potrebbe ridurre l’energia e le emissioni del 20-30% rispetto agli attuali processi di fabbricazione del ferro, sostituendo i combustibili fossili a base di carbonio con energia solare, sebbene il carbonio sarebbe ancora utilizzato nei processi chimici.

Se questo sia conveniente dipenderà dal produttore, poiché il risparmio di energia e carbonio dovrà compensare l’elevato costo di capitale associato agli elevati flussi solari.

L’energia solare concentrata è ancora relativamente costosa. L’Australian Solar Institute ha stimato nel 2012 che il costo dell’elettricità dal solare concentrato era circa il doppio del costo attuale per l’energia convenzionale, riflettendo in gran parte l’alto costo di capitale dei sistemi solari.

Si può ragionevolmente prevedere che questo divario si colmerà con aumenti della scala delle operazioni (riduzione dei costi di produzione) e della pressione normativa sulle fonti di energia convenzionali.

Potrebbe essere una via d’uscita, ma il piccolo passo di Sandfire Resources potrebbe essere l’inizio di una rivoluzione nel settore minerario australiano.

Geoffrey Brooks

Pro-Vice Chancellor (Future Manufacturing), Swinburne University of Technology

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