Ricerca di base per l’ambiente

C’è chi ancora pensa che gli scienziati del CERN (Consiglio Europeo per la Ricerca Nucleare) siano delle specie di talpe che vivono sottoterra a giocare con il destino del mondo con i loro acceleratori di particelle, che progettino di costruire buchi neri che inghiottano la Terra, che facciano ricerche blasfeme sulla Particella di Dio (il bosone di Higgs). Più semplicemente – e generalmente – c’è chi vede nella Scienza tutto il male possibile dell’uomo e  della sua natura autodistruttiva. Non è così, e vorrei un attimino spiegare il perché di quella Scienza con la lettera maiuscola: essa è figlia dell’intelletto e del ragionamento umano, al contrario della pseudo-scienza frutto dell’ignoranza e della superstizione che oggi è purtroppo tanto di moda.


Una striscia di Getter

Il CERN non è solo ricerca sui protoni, quark e affini: chi pensa che la ricerca di base sia una spesa inutile (come spesso la vedono gli ottusi responsabili dei bilanci statali e coloro che sono preposti a difendere l’istituto dell’istruzione fondamentale nel nostro paese) sbaglia: pensate se Tim Berners-Lee e Robert Cailliau nel 1989 avessero tenuto per sé le loro intuizioni e brevettato il World Wide Web: ora sarebbero arci-mega-pluri-fantastiliardari e vivrebbero in un deposito a Paperopoli, solo per fare uno dei più eclatanti esempi di invenzioni e scoperte che il CERN ha fatto dall’anno della sua fondazione.

Adesso una tecnologia che è fondamentale per lo studio delle particelle sta per rivelarsi importantissima nel campo delle energie alternative del solare termico, facendo fare a quest’ultima (spesso a torto considerata “il solare dei poveri”) un balzo enorme nella cattura dell’energia solare.
Una società di ingegneria civile ha recentemente iniziato ad utilizzare pannelli solari termici basati sulla tecnologia ultra alto vuoto sviluppato al CERN. In questi pannelli  le perdite di calore sono  state ridotte al minimo, consentendo ai fluidi vettori di raggiungere diverse centinaia di gradi anche in un ambiente con ridotta irradiazione solare, come ad esempio lo è il Nord Europa. A Ginevra infatti, lo scorso 15 giugno, la società di ingegneria civile Colas ha aperto un nuovo impianto di energia solare basato sulla tecnologia del vuoto del CERN. Si tratta di  un totale di 80 metri quadrati e funziona riscaldando circa 80.000 metri cubi di bitume a 180 gradi.

Questo è stato reso possibile attraverso l’uso della tecnologia dell’ultra alto vuoto  che viene usata al CERN all’interno degli acceleratori di particelle inventata dal fisico italiano Cristoforo Benvenuti, che ha sostituito il tradizionale nastro Getter con un film sottile di materiale Getter realizzato con speciali leghe metalliche messe a punto nei laboratori del Cern e  deposto su tutta la superficie interna delle camere da vuoto, tecnologia sviluppata prima per il LEP e poi adottata anche per l’LHC.

IL VUOTO DELL’LHC

Per realizzare il vuoto negli acceleratori di particelle, l’aria viene dapprima evacuata mediante normali pompe meccaniche. L’anello viene poi successivamente scaldato a 150 gradi per eliminare il vapore acqueo ancora presente sulle superfici interne. A questo punto restano da eliminare le molecole di gas (soprattutto idrogeno) che ancora  permeano le pareti. Durante il funzionamento dell’ acceleratore infatti, le pareti interne subiscono il violento bombardamento della luce di sincrotone, la quale produce un’ ulteriore emissione di gas che deve essere eliminato. Entra qui in gioco il nastro Getter  il quale cattura le molecole vaganti fissandole sotto forma di composti chimici stabili come ossidi, nitruri e carburi.

Cristoforo Benvenuti con la sua invenzione

La ridotta dispersione di calore  è ciò che rende questi pannelli solari  innovativi: per poter aumentare la temperatura d’esercizio è necessario ridurre al minimo la perdita di calore e il vuoto appunto è il miglior isolante termico che la natura stessa può offrire.  La luce diffusa o indiretta – che può rappresentare anche più del 50% del totale dell’energia solare disponibile nei paesi del Centro e Nord Europa, viene recuperata utilizzando un dispositivo riflettente costituito da due specchi cilindrici (vedi foto) e permette all’impianto di  creare vapore anche  in assenza di luce solare diretta.
Questa nuova tecnologia di costruzione dei pannelli solari potrebbe rivelarsi  interessante per le industrie che l’adotteranno, consentendo dei notevoli progressi nel contenimento delle emissioni di CO2 nell’atmosfera. In ogni caso, ci sono già i piani per estenderla a tutti gli impianti Colas in Svizzera. Tuttavia, è di minore interesse per l’uso abitativo civile: infatti questi pannelli solari producono acqua calda, ma a temperature molto elevate, fino a 300 gradi, quindi  per un semplice uso domestico è necessario che l’intero sistema venga semplificato e reso meno costoso.

Umberto Genovese

Autodidatta in tutto - o quasi, e curioso di tutto - o quasi. L'astronomia è una delle sue più grandi passioni. Purtroppo una malattia invalidante che lo ha colpito da adulto limita i suoi propositi ma non frena il suo spirito e la sua curiosità. Ha creato il Blog Il Poliedrico nel 2010 e successivamente il Progetto Drake (un polo di aggregazione di informazioni, articoli e link sulla celebre equazione di Frank Drake e proposto al l 4° Congresso IAA (International Academy of Astronautics) “Cercando tracce di vita nell’Universo” (2012, San Marino)) e collabora saltuariamente con varie riviste di astronomia. Definisce sé stesso "Cercatore".

2 commenti:

  1. bhu00e8 questo tipo di impianti li dovrebbero sviluppare a livello di paesi…ogni paese la sua centrale…in modo che anche i comuni , guadagnano, danno l'elettricita e l'acqua calda alle persone ad un costo minore perche usano energie rinnovabili….quindi le persone risparmiano i comuni ci guadagnano…questo dovrebbe essere il primo passo…poi i comuni dovrebbero istallare sopra tutti i tetti i vecchi impianti solari (ciou00e8 quelli di ora fotovoltaici)i quali al momento che uscira in commercio questa nuova tecnologia avranno un brusco calo di prezzo…e….in modo che tasse bollette ecc non si debbano piu pagare…

  2. bhè questo tipo di impianti li dovrebbero sviluppare a livello di paesi…ogni paese la sua centrale…in modo che anche i comuni , guadagnano, danno l'elettricita e l'acqua calda alle persone ad un costo minore perche usano energie rinnovabili….quindi le persone risparmiano i comuni ci guadagnano…questo dovrebbe essere il primo passo…poi i comuni dovrebbero istallare sopra tutti i tetti i vecchi impianti solari (cioè quelli di ora fotovoltaici)i quali al momento che uscira in commercio questa nuova tecnologia avranno un brusco calo di prezzo…e….in modo che tasse bollette ecc non si debbano piu pagare…

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