Mantenere accese le luci dopo il tramonto
Una soluzione rotante per l'energia verde
L'energia rinnovabile è il futuro. Tuttavia, mentre le centrali elettriche tradizionali utilizzano turbine per compensare eventuali fluttuazioni della domanda e dell'offerta, la maggior parte delle fonti di energia rinnovabile non ne dispone. Un volano può essere la soluzione. E funziona sotto il vuoto generato da una pompa per vuoto Busch.
Inerzia. Un importante concept fisico che ci permette di andare in bicicletta senza cadere quando smettiamo di pedalare e che fa sì che l'auto continui a muoversi anche quando togliamo il piede dall'acceleratore. Lo stesso concept si applica alle centrali elettriche. In una centrale elettrica a carbone, ad esempio, il carbone viene bruciato per vaporizzare l'acqua. Il vapore che produce viene utilizzato per azionare le turbine a centinaia di rotazioni al minuto, ognuna delle quali ruota costantemente alla stessa frequenza, ovvero la frequenza della rete elettrica che alimentano. Le centrali elettriche tradizionali sono progettate e dimensionate per generare una quantità costante di energia elettrica e queste turbine sono in grado di compensare le fluttuazioni della domanda di energia. Questo garantisce la stabilità della nostra rete elettrica, lasciando accese le luci.
Il problema delle energie rinnovabili
Ogni volta che si preleva elettricità dalla rete, anche quando è accesa una luce, la frequenza diminuisce. La rete deve essere in grado di compensare questo cambiamento di frequenza, altrimenti si rischiano lo sfarfallio delle luci e il malfunzionamento dei dispositivi. Mentre a casa eventi di questo tipo sono semplicemente fastidiosi, le cadute di frequenza possono essere potenzialmente letali in altre situazioni, come negli ospedali.
Tuttavia, l'energia rinnovabile è, per sua natura, variabile. Il sole scompare dietro una nuvola, il vento cala, la marea sale e scende, ci sono periodi di pioggia lieve. E poiché la maggior parte dei metodi non aziona turbine in grado di stabilizzare l'alimentazione, queste fonti più ecologiche possono causare problemi alla rete.
Una soluzione senza attrito
Le energie rinnovabili come i pannelli solari generano corrente continua. La rete elettrica, invece, funziona con alimentazione alternata. La corrente alimentata dalle fonti rinnovabili deve quindi essere prima convertita mediante un convertitore di corrente alternata. Tuttavia, il problema della loro variabilità rimane. Un metodo per stabilizzare l'apporto di energia rinnovabile è quello di utilizzare una ruota grande e pesante, chiamata volano. L'elettricità generata viene utilizzata per mantenere il volano in rotazione, proprio come il vapore azionerebbe una turbina. Per garantire un funzionamento regolare del volano e una minima perdita di energia cinetica dovuta all'attrito, esso viene mantenuto sotto vuoto.
Se la domanda di potenza aumenta o la potenza generata dalle fonti di energia rinnovabile diminuisce, la rete preleva l'energia dal volano. L'inerzia del volano consente di trasmettere l'energia alla stessa frequenza per un breve periodo di tempo, sufficientemente a lungo per consentire ad altre fonti di potenza di reagire al deficit di potenza e di compensare il calo, garantendo la stabilità della rete.
Il problema delle energie rinnovabili
Ogni volta che si preleva elettricità dalla rete, anche quando è accesa una luce, la frequenza diminuisce. La rete deve essere in grado di compensare questo cambiamento di frequenza, altrimenti si rischiano lo sfarfallio delle luci e il malfunzionamento dei dispositivi. Mentre a casa eventi di questo tipo sono semplicemente fastidiosi, le cadute di frequenza possono essere potenzialmente letali in altre situazioni, come negli ospedali.
Tuttavia, l'energia rinnovabile è, per sua natura, variabile. Il sole scompare dietro una nuvola, il vento cala, la marea sale e scende, ci sono periodi di pioggia lieve. E poiché la maggior parte dei metodi non aziona turbine in grado di stabilizzare l'alimentazione, queste fonti più ecologiche possono causare problemi alla rete.
Una soluzione senza attrito
Le energie rinnovabili come i pannelli solari generano corrente continua. La rete elettrica, invece, funziona con alimentazione alternata. La corrente alimentata dalle fonti rinnovabili deve quindi essere prima convertita mediante un convertitore di corrente alternata. Tuttavia, il problema della loro variabilità rimane. Un metodo per stabilizzare l'apporto di energia rinnovabile è quello di utilizzare una ruota grande e pesante, chiamata volano. L'elettricità generata viene utilizzata per mantenere il volano in rotazione, proprio come il vapore azionerebbe una turbina. Per garantire un funzionamento regolare del volano e una minima perdita di energia cinetica dovuta all'attrito, esso viene mantenuto sotto vuoto.
Se la domanda di potenza aumenta o la potenza generata dalle fonti di energia rinnovabile diminuisce, la rete preleva l'energia dal volano. L'inerzia del volano consente di trasmettere l'energia alla stessa frequenza per un breve periodo di tempo, sufficientemente a lungo per consentire ad altre fonti di potenza di reagire al deficit di potenza e di compensare il calo, garantendo la stabilità della rete.
Pannelli lunari
La maggior parte delle fonti di energia rinnovabile è in balia della natura. Se il vento non soffia, una turbina eolica non gira. E dopo un periodo di pioggia lieve, attraverso una centrale idroelettrica passa meno acqua. Tuttavia, in alcuni casi, un pannello solare può continuare a produrre elettricità anche dopo il calare della notte.
Come? La risposta è semplice: grazie alla luna.
La luce della luna è semplicemente la luce del sole riflessa. In questo modo, un pannello solare può continuare a generare elettricità quando la luna risplende. Tuttavia, c'è una limitazione. Anche con una luna piena e senza copertura nuvolosa, un pannello solare produrrà solo circa lo 0,3% dell'energia che produrrebbe alla luce solare diretta. Poiché questa quantità è così trascurabile, la maggior parte dei sistemi solari non la converte nemmeno in elettricità utilizzabile. Ma forse un giorno, con lo sviluppo della tecnologia dei pannelli solari, potremmo alimentare le nostre case con la luce della luna.
La maggior parte delle fonti di energia rinnovabile è in balia della natura. Se il vento non soffia, una turbina eolica non gira. E dopo un periodo di pioggia lieve, attraverso una centrale idroelettrica passa meno acqua. Tuttavia, in alcuni casi, un pannello solare può continuare a produrre elettricità anche dopo il calare della notte.
Come? La risposta è semplice: grazie alla luna.
La luce della luna è semplicemente la luce del sole riflessa. In questo modo, un pannello solare può continuare a generare elettricità quando la luna risplende. Tuttavia, c'è una limitazione. Anche con una luna piena e senza copertura nuvolosa, un pannello solare produrrà solo circa lo 0,3% dell'energia che produrrebbe alla luce solare diretta. Poiché questa quantità è così trascurabile, la maggior parte dei sistemi solari non la converte nemmeno in elettricità utilizzabile. Ma forse un giorno, con lo sviluppo della tecnologia dei pannelli solari, potremmo alimentare le nostre case con la luce della luna.