Conversione Energetica: un'italiana dietro una scoperta incredibile
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È Silvia Lasala, ricercatrice dell'Université Lorraine, uno dei vincitori di ERC Starting Grant 2021. Il suo progetto? REACHER: studio in cui energia chimica e termodinamica vengono messe insieme per sviluppare più energia in modo rinnovabile.
In un periodo in cui si fa sempre più attenzione alle fonti di energia rinnovabile e si cercano soluzioni concrete ai rincari attuali, una ricercatrice italiana, la scienziata Silvia Lasala, ricercatrice al LRPG e docente all'ENSIC, ottiene ingenti fondi (1,5 milioni di euro) per sviluppare il progetto REACHER vincendo la borsa di studio ERC Starting Grant 2021.
Che cos'è ERC Starting Grant? È una sovvenzione ideata per dare le risorse economiche ai talenti della ricerca per cominciare i loro progetti scientifici e svilupparli.
Progetto REACHER: l'avanguardia nelle rinnovabili
Il progetto nasce dall'intuizione della ricercatrice di studiare e sfruttare l'energia chimica dei fluidi e il loro potenziale. Il risultato di questo processo potrebbe portare all'utilizzo di energia termica e chimica per la conversione energetica e, di conseguenza, produrre più elettricità.
Calcoli preliminari hanno infatti mostrato che la contemporanea conversione delle energie termiche e chimiche dei fluidi reattivi può portare all'intensificazione dei processi di conversione energetica. In particolare, REACHER mira a superare il problema principale che attualmente mi impedisce di dimostrare le potenzialità di questo nuovo concetto, ovvero la ricerca di reazioni appropriate.
In cosa consiste nel dettaglio:
- Studio dei fluidi e della loro energia chimica;
- Utilizzo di nuovi vettori energetici;
- Sfruttamento simultaneo di energia termica e chimica;
- Più energia rilasciata, più energia elettrica prodotta.
Oggi, per esempio, trasformiamo l'energia chimica in elettrica o in calore, o l'energia meccanica in elettrica. Cosa succederebbe se le utilizzassimo simultaneamente?
La somma di questi due effetti potrebbe avere un impatto notevole: più energia rilasciata. In questo modo c'è bisogno di meno lavoro per comprimere il fluido e viene rilasciata più energia quando lavora la turbina. Quindi, guadagniamo a livello di compressore e a livello della turbina. Ma possiamo perdere efficienza se non modifichiamo la struttura del ciclo termodinamico. Proprio parte del progetto mira a ottenere i cicli termodinamici ottimali in base al tipo di fluido.
Le soluzioni più green e convenienti del momento In attesa che questa ricerca venga sviluppata e diventa un'alternativa concreta alle fonti di energia elettrica attuali, scopri quali sono le migliori offerte luce e gas in grado di farti risparmiare e, contemporaneamente, tutelare l'ambiente.
Obiettivi e sfide del progetto REACHER
REACHER, Fluidi Reattivi per la Conversione Intensificata dell'Energia Termica, è un progetto che ha le basi per rivoluzionare conoscenze scientifiche e la produzione di energia. Questo nuovo modello di conversione energetica ha caratteristiche termochimiche uniche nel loro genere.
Nessuno ha mai progettato una reazione con le caratteristiche termochimiche che vogliamo implementare. È una prima volta!
Ed è proprio questo il primo obiettivo: scoprire le "potenzialità dello sfruttamento dell'energia chimica nei cicli termodinamici", dice la ricercatrice. Questo potrebbe portare al raggiungimento di altri importanti traguardi:
- Scoprire i fluidi migliori per l'utilizzo della loro energia chimica;
- Ottenere la riduzione del lavoro necessario per comprimere il fluido;
- Produrre cicli termodinamici con meno dispersioni energetiche;
- Produrre più energia elettrica con meno "combustile" e calore;
- Recuperare e riciclare di energia dalle industrie;
- Ottenere strutture di produzione più efficienti e di dimensioni più ridotte.
Come è possibile e perché è importante? Lo spiega la Dottoressa:
In questo progetto studieremo e proveremo a scoprire fluidi che permettano di utilizzare la loro energia chimica, cioè molecole che si dissociano e si riassociano in modo rapido e reversibile durante queste trasformazioni. Ciò consentirà di sfruttare, contemporaneamente, l'energia termica e chimica di questi nuovi vettori energetici"
La difficoltà è che per raggiungere questi risultati bisogna partire dalla fine. In che senso? La ricercatrice dice: "Voglio che rilasci questa energia. Partiremo dal risultato che otterremo per trovare la molecola che sarà in grado di raccogliere questa sfida."
Come saranno utilizzati i fondi? La maggior parte dei 1,5 milioni di euro messi a disposizione dalla sovvenzione europea assegnata dall'ERC Starting Grant 2021 verranno impiegati per reclutare nei 5 anni previsti una squadra di 7 persone che prevede due ricercatori del LRGP, il Dr. Olivier HERBINET e il Dr. Philippe ARNOUX, due dottorandi e tre post-dottorati. Inoltre, una parte sarà impiegata per dotare un "laboratorio LRGP di un ciclo termodinamico funzionante con fluido reattivo e che consentirà la validazione sperimentale dei risultati teorici ottenuti nella prima parte del progetto".
Nonostante la complessità della ricerca, i presupposti per scoprire un'alternativa alla produzione energetica attuale e risparmiare in modo ecosostenibile ci sono tutti e, soprattutto, i risultati che possono essere raggiunti sono di grande portata perché attualmente le prestazioni dei cicli termodinamici e le rese sono sotto la media dei risultati stimati:
Probabilmente a causa della complessa multidisciplinarietà del problema e del fatto che poca attenzione è stata riservata a questo promettente modo di convertire l'energia chimica in cicli termodinamici, questa strada di ricerca è rimasta in gran parte inesplorata fino ad ora. Se le prestazioni attese saranno confermate sperimentalmente, i risultati del progetto consentiranno lo sfruttamento del calore residuo disponibile e delle fonti di energia termica rinnovabile, in nuovi sistemi significativamente più piccoli rispetto alle tecnologie attualmente utilizzate e molto più efficienti.
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