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Titolo: Il denigrato bollitore e un paio di frecce al suo arco ovvero Brayton sCO2


 
segue messaggio con la traduzione.
 
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include just enough text to give a context. Clickbaiting is unwelcome.
 

 segue messaggio con la traduzione.
 
Una squadra di scienziati americani ha sviluppato un sistema per
la generazione di elettricità che, dicono, è un "punto di svolta".
È un dispositivo che ha il potenziale per aumentare radicalmente
la produzione elettrica di qualsiasi centrale termica, che si
tratti di alimentazione a combustibili fossili, solare termico
o nucleare.
 
E mentre il sistema è ancora nella fase di ricerca, il gruppo ha
dimostrato che funziona se collegato alla rete elettrica del
mondo reale.
 
Progettato da Logan Rapp e Darryn Fleming presso i
Sandia National Laboratories di Albuquerque, il nuovo sistema
è l'implementazione di una vecchia idea degli anni '60, una
turbina alternativa alle tradizionali turbine a vapore che si
trovano all'interno delle centrali termoelettriche.
 
"Riteniamo che questo sistema possa avere un enorme impatto sui
  nostri sforzi per decarbonizzare il settore energetico", hanno
  scritto detto Rapp e Fleming via e-mail.
 
Teoricamente, le centrali elettriche dotate di questa nuova
turbina potrebbero produrre il 66% in più di energia [ndr: a
parita' di energia apportata dal combustibile o fonte].
Dato che l'80% delle centrali elettriche nei soli Stati Uniti
potrebbe essere candidato all'aggiornamento, i vantaggi in
termini di potenza e emissioni di CO2 potrebbero essere
drammatici.
 
Come funziona
-------------
Non importa se usano gas, carbone, reattori nucleari o energia
solare: tutte le centrali termoelettriche utilizzano turbine a
vapore per trasformare il calore in elettricità. Fondamentalmente,
queste turbine sono grandi rotori pieni di pale che poggiano su
giganteschi cuscinetti a sfera in un'enorme cassa di metallo.
Usano l'acqua che diventa estremamente calda da qualsiasi fonte
di calore utilizzata dalla pianta. L'acqua si trasforma quindi in
vapore ad alta pressione, che spinge il rotore. Quel rotore, a
sua volta, muove l'albero che alimenta [ndr: che fa ruotare]
il generatore elettrico vero e proprio.
 
Questo nuovo sistema sostituisce all'acqua all'interno di una
turbina con CO2 in uno stato particolare [ndr: sCO2].
(Tecnicamente parlando, il processo funziona su quello che
viene chiamato un ciclo Brayton sCO2.) Il ciclo in sé non è nuovo:
brevettato per la prima volta dall'ingegnere meccanico e inventore
americano George Brayton nel 1872, il ciclo è utilizzato nelle
moderne turbine a gas e nei motori a reazione a respirazione d'aria.
La novità, tuttavia, è il modo in cui il gruppo di Sandia ha
implementato l'utilizzo di ciò che viene chiamato CO2 "supercritico".
 
"L'idea di utilizzare la CO2 come fluido di lavoro in un ciclo Brayton è 
piuttosto vecchia, credo negli anni '60", dice Rapp. Ma allora non era
possibile perché non esisteva ancora la tecnologia adatta.
 
Un ciclo Brayton sCO2 utilizza l'anidride carbonica supercritica per
far girare una turbina, un composto che è sottoposto a una pressione
e un calore così elevati da comportarsi sia come liquido che come
gas. Poiché il ciclo è chiuso, la CO2 supercritica non fuoriesce mai
nell'atmosfera e viene invece mantenuta in un ciclo infinito in cui
viene raffreddata e riscaldata.
 
Questo è lo stesso principio che alimenta le tradizionali turbine a
vapore (note come cicli Rankine), ma a differenza di quelle il ciclo
sCO2 Brayton ha un'efficienza di conversione da calore a elettricità
molto più elevata, il che significa che può erogare più energia
elettrica dalla stessa quantità di materiale sorgente :
"I tradizionali cicli Rankine a vapore possono raggiungere efficienze
  termiche di circa il 33%" [ndr: in realta' il 40%, ma se si riferisce
all'esistente, siamo poco sopra il 33%], afferma Rapp. "Il ciclo sCO2
Brayton ha il potenziale per raggiungere il 50% di efficienza termica."
 
 
Nella loro prova, il team dei Sandia National Labs ha riscaldato la
CO2 supercritica a 315 gradi Celsius (599 gradi Fahrenheit)
utilizzando uno scambiatore di calore. La sCO2 viene iniettata nella
turbina, azionando un albero che fa girare un filo di rame a spirale
che interagisce con i magneti del generatore per produrre elettricità.
[ndr: e' la descrizione sintetica di una generatore elettrico].
Quando esce dalla turbina, la sCO2 viene raffreddata in un'unità di
recupero del calore. Da lì passa a un compressore che aumenta
nuovamente la sua pressione prima di entrare in un dispositivo
chiamato recuperatore, che riscalda [ndr: pre-riscalda] nuovamente la
sCO2 con l'energia termica in eccesso raccolta nella fase precedente.
 
Una volta riscaldato, l'sCO2 rientra nel riscaldatore principale per
riavviare il ciclo. Tutto questo è controllato da circuiti elettronici
che moderano il flusso con intelligenza in modo che tutto funzioni
senza interruzioni.
 
Secondo Fleming, in questa prova sono stati erogati 10 kilowatt e 
iniettati con successo nella rete Sandia-Kirkland per 50 minuti
senza interruzioni utilizzando l'elettronica disponibile in
commercio, il che rappresenta un notevole passo avanti.
 
Una nuova speranza
------------------
Con la verifica concettuale funzionante, il programma sperimentale
ha iniziato a collaborare con il settore energetico maggiore.
 
"Ci sono molte aziende che lavorano su questa tecnologia e ci sono
  alcuni interessanti sviluppi nell'energia solare concentrata e nel
  recupero del calore di scarto che potrebbero essere la prima
  applicazione commerciale del ciclo sCO2 Brayton", dicono Rapp e
Fleming.
 
Ora vogliono raccogliere maggiori dati operativi su come gestire al
meglio il sistema e dimostrare anche che le efficienze teoriche sono
realizzabili sperimentalmente. "Ciò aumenterà la fiducia nella
tecnologia e, si spera, aiuterà a velocizzarne l'adozione", affermano.
 
Se tutto funziona come atteso, l'obiettivo finale è aggiornare le
centrali elettriche di oggi con queste turbine più efficienti. Ma
naturalmente, la squadra deve dimostrare la fattibilità del sistema,
ridimensionarla ai maggiori livelli di potenza richiesti per le
attivita' su larga scala e promuoverlo ad un settore che può essere
avverso al rischio.
 
"Ci sono esempi in costruzione in questo momento e l'interesse da
  parte dell'industria più ampia è decisamente in crescita", afferma
  Rapp. "Spero che questi primi sistemi funzioneranno nei prossimi
  tre o cinque anni".
 
segue discussione ...


 segue discussione ...
 
interessante anche se non c'ho capito gran che, ma mi fido.
una cosa: ma č mai possibile che ancora oggi su una tematica cosě 
importante siamo a parlare di prototipi, sperimentazioni, etc.?
ma cavoli, ma con tutto il progresso, oggi dovremmo avere di tutto di 
piů funzionante!


 
Notare a pagina 10:
 
"Storage technologies that target the 4-12 hours duration market
  could outcompete lithium-ion batteries on cost."
 
"Technologies that decouple energy supply from international
  commodity markets (e.g. geothermal, mechanical and thermal
  storage) could also see near-term significant uptake as they
  improve energy security in a time where this is increasingly
  salient."
 
E la domanda; ma perche' questo tecnologia non paiono
trovare spazio ?
 
Why is it hard?
 
"Even at scale, many of these technologies’ cost targets
  do not compete with the levelized cost of electricity
  provided by solar and wind. While they carry a cost premium,
  they produce dispatchable power."
 
MA ecco il nocciolo: la politica, bene informata dalle lobby
fossili, ha fatto in modo che:
 
"There is no mechanism today, however, for them to be
  financially rewarded for this dispatchability."
 
Oggi, la dispacciabilita' non paga, nonostante che sia
fondamentale, anzi CRITICA per il funzionamento della rete
elettrica. Se ad esempio, oggi tutti i protuttori dispacciatori
scioperassero (ovvero una "serrata"), eolico e fotovoltaico
farebbero una pessima figura, con blackout assicurati.
 
E dove la politica sembra avere capito, e' solo una finta:
 
"Capacity markets – which pay power plants for their
  availability – usually only reward up to four-hours of
  power output, a duration that can already be economically
  delivered with li-ion batteries, a mature technology."
 
Insomma, giusto per fare contenta la nuova lobby, quella
delle batterie per le aziende elettriche e i gestori di reti.
 
Ed ecco a pagina 21 si parla di sCO2 con tre progetti
descritti a pagina 22, tra cui STEP (NET Power e Echogen
sono gli altri due).
 
Il documento e' cio' che secondo la finanza e' papabile.
 
la dicussione prosegue con l'applicazione nel solare
termodinamico ...
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 più funzionante!
 
Sono stati buttati ¤200 miliardi nel fotovoltaico e briciole
su altre tecnologie con potenzialita' piu' "massive", come il
solare termodinamico (solo i tubi ENEA ...).
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"Why multi-tower CSP?"
 
"Wood created the long-lasting reasoning; that a multi-tower
  method makes it possible for the controllability and scalability
  of trough systems with the heats and efficiency of Central Tower
  CSP. And makes it possible for much bigger CSP plants in the long
  term."
 
“If you link numerous solar selections and tower receivers back to
  a main power block, you can construct much bigger selections,” he
  described. “A CSP power plant with a single main tower is
  eventually restricted to 100 to 150 MW.”
 
"This is since as the solar field boosts in size, the external edge
  mirrors, which are usually a mile from the receiver on the tower,
  offer less solar flux."
 
E un richiamo all'attrazione per il solare termodinamico:
 
"With energy shipment focused on early morning and night peaks, the
  CSP plant would have the high yield capacity of batteries on
  Australia’s market-based grid, where costs can quickly increase
  to a high rate cap of A$15,500."
 
"“Regularly, you see costs in excess of $200 to $300 per megawatt
  hour,” Wood stated."
 
Questa delle unita' multiple con una sola unita' di generazione
e' gia' in applicazione a Shidao Bay, con una coppia di reattori
a gas ad alta temperature per alimentare una sola turbina da
200 MW elettrici.
 
Quindi, con torri-solari multiple si vuole potere costruire
economicamente efficienti unita' di generazione fino a 600 MW,
il punto "morbido" individuato nel settore delle centrali
convenzionali. Un unica torre solare dovrebbe avere un campo
di eliostati molto vasto, con una buona parte che lavora
quasi tutto il giorno con bassa resa (lo specchio non sarebbe
quasi mai ad angolazione ottimale per sfruttare tutta la sua
apertura solare) e dovrebbe essere una torre altissima (forse
400 metri ?). Insomma, qualcosa di problematico.
 
Ed eccoci pronti per affrontare lo studio:
 
"Thermo-economic analysis of a particle-based multi-tower
  solar power plant using unfired combined cycle for
  evening peak power generation"
 
Sommario:
 
"Questa opera analizza una centrale solare multitorre a ciclo
  combinato da 150 MW (efficienza nominale ~50%) per il
  funzionamento di punta serale. Particelle di olivina sono
  utilizzate come fluido termovettore ed mezzo di stoccaggio
  di energia termica, in base alle loro proprietà termofisiche
  adatte per il funzionamento ad alta temperatura.
  I vincoli tecnici per gestire le particelle calde portano a
  un'integrazione del blocco di alimentazione e sistema termico
  di accumulo con un matrice di campi eliostati (con un
  ricevitore solare per campo). Una torre solare unitaria da
  53,0 MW(termici) è stata progettata per soddisfare questi vincoli.
  Sono state studiate due strategie di dispacciamento dell'energia
  elettrica che coprono la potenze di picco della serata.
  Il numero di campi solari e la capacità di accumulo sono stati
  ottimizzati da ottimizzazione termo-economica. Si conclude che le
  migliori disposizioni hanno sette torri solari e una capacita'
  di accumulo di 2,0 GWh per il primo scenario di dispacciamento
  (con una produzione di energia elettrica dalle 17:00 alle 22:00)
  e otto torri solari con 2,5 GWh per la seconda (dalle 17:00 alle
  24:00). Il multiplo solare è tra 1.1 e 1.25. Queste due
  configurazioni coprono a piena potenza il 56,2% e il 55,8% del
  fabbisogno energetico totale, con LCOE di 14,6 c€/kW·h e 13,2 c€/kW·h.
  Un'analisi di sensibilita' dei costi dei componenti indica che
  si potrebbero raggiungere un LCOE di 11,0 c€/kW·h."
 
Dispacciabili, si badi bene.
Notare: this project has received funding from the European Union's
Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement
No. 727762 (Next-CSP).
 
Segue discussione ...
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mi sembra uguale alla batteria a CO2 che postai tempo fa , e tu 
rispondesti che era una bomba pericolosa