Ricerca & Sviluppo

CLEVER SOLAR AIR

L’ innovativo progetto Clever Solair Air nato dalla collaborazione tra la Open Mind e Gaia Energy sviluppa una analisi tecnica sulla possibilità di adoperare aria compressa come accumulatore e vettore di energia.

Obiettivo

Il progetto nasce dall’esigenza di immagazzinare energia in varie forme per permetterne un efficiente utilizzo successivo nei momenti di bisogno. Tale esigenza nel tempo è stata risolta per mezzo di tecnologie di vario tipo come i bacini idrici, le batterie, i volani, i trasferimenti etc. Tuttavia, il vettore di conservazione storicamente maggiormente utilizzato è legato ad un limite relativo alla tipologia di accumulo ed è su tale limite che la ricerca messa in campo pone l’attenzione. Questo limite risiede nella difficoltà di trasformazione dell’energia dall’aria compressa a quella elettrica.

Target

La ricerca pertanto verte sul tema della trasformazione energetica da aria compressa a energia elettrica, ciò combinando le proprietà dell’aria e l’efficienza di un motore rotativo, studiato apposta per poter trasformare l’energia dell’aria compressa di energia disponibile a un albero rotante con relativo volano.

La ricerca ha come scopo l’analisi delle opportunità e dei limiti legati alla trasformazione dell’energia potenziale del gas in pressione in energia meccanica tramite l’espansione del gas stesso. Lo studio individuerà, senza analizzarli in dettaglio, le opportunità ed i limiti di una sua potenziale applicazione, concentrandosi solo sul sistema il cui scopo sia quello di trasformare l’energia potenziale dell’aria compressa in energia meccanica.
Nello specifico, l’analisi condotta è stata orientata all’individuazione dei principi di funzionamento comuni a tutte le macchine a fluido, applicabili quindi ai diversi tipi di motore ipotizzabili.
Sono esplicitamente esclusi dallo studio tutti i sistemi che forniscono aria compressa (compressori) sia dal punto di vista energetico che da quello meccanico, così come sono esclusi i sistemi di stoccaggio (bombole). Lo studio suppone invece di avere una sorgente infinita di gas compresso a 30 bar, scaricandolo all’uscita dal motore in ambiente (1 bar). Inoltre, qualunque considerazione viene mantenuta su di un piano sufficientemente generale da non dipendere dall’applicazione (stazionaria o su veicolo).

Le considerazioni di tipo energetico sono limitate, pertanto, ai flussi necessari a mantenere il motore in equilibrio termico senza considerazioni sul rendimento del motore stesso.

In una seconda parte della ricerca è stato, poi, analizzato come il vettore aria compressa possa essere adoperato come principio di accumulo primario partendo da fonti rinnovabili.

Soluzioni

In definitiva, la ricerca ha evidenziato come dall’espansione di un gas in pressione sia possibile ricavare lavoro meccanico.

In conclusione ciò significa che l’accumulo di Energia per mezzo di Aria Compressa è un sistema efficiente per avere disponibilità energetica in condizioni critiche accumulandola da fonti rinnovabili e quindi garantendo che le fonti sono completamente “carbon free”.

Appare evidente che le proprietà di un gas compresso sono tali da permettere, in linea di principio, di far funzionare un motore. L’analisi dello stato finale del gas pone tuttavia alcuni problemi che devono essere affrontati e risolti sul piano teorico prima di passare alla sperimentazione.

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