Potere di gravità? Come immagazzinare il vento, l’energia solare senza batterie

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Questa settimana:

  • Potere di gravità? Come immagazzinare il vento, l’energia solare senza batterie
  • Confrontando i rifiuti prodotti dai veicoli a benzina e quelli elettrici
  • I livelli di sale nelle strade in alcune insenature sono tossici per la vita acquatica, afferma il guardiano del fiume Ottawa

Potere di gravità? Come immagazzinare il vento, l’energia solare senza batterie

Questa struttura fa parte di un’installazione di accumulo di energia basata sulla gravità a Lugano, in Svizzera. (Energy Vault)

Una delle sfide nel passaggio all’energia pulita è che la generazione di energia eolica e solare produce elettricità solo quando il vento soffia e il sole splende, il che non coincide necessariamente con il momento in cui abbiamo bisogno di più elettricità.

Questo è uno dei motivi che considera l’Agenzia internazionale per l’energia accrescere le tecnologie di immagazzinamento dell’energia essere una parte fondamentale di a strategia energetica globale per mantenere il riscaldamento globale al di sotto dei 2 ° C, come richiede l’accordo di Parigi.

Secondo le proiezioni, lo stoccaggio di energia relativo alla rete aumenterà di 15 volte tra il 2019 e il 2030, fino a raggiungere circa 160 gigawattora in tutto il mondo. recente rapporto del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.

Le batterie agli ioni di litio sono diventate la tecnologia preferita per le nuove installazioni, grazie al calo dei prezzi e al fatto che possono essere installate praticamente ovunque. Ma le batterie non sono l’unica opzione.

Ecco uno sguardo a come l’industria energetica si sta rivolgendo all’acqua e alla terra per aiutare il vento e il sole ad alimentare una rete pulita.

Accumulo idroelettrico pompato

Mentre le batterie dominano le nuove installazioni, la maggior parte della capacità di stoccaggio esistente è in realtà idroelettrica di pompaggio, una tecnologia sviluppata negli anni ’20. Utilizza l’energia in eccesso per pompare l’acqua in un serbatoio. Quando hai bisogno di energia, fai scorrere l’acqua attraverso alcune turbine che generano elettricità, proprio come fai con l’energia idroelettrica convenzionale.

L’idro pompato è generalmente più economico e di maggiore capacità rispetto ad altri tipi di archiviazione. È anche efficiente all’80% e può utilizzare l’infrastruttura idroelettrica esistente, consentendo l’espansione dell’energia verde in luoghi come il Quebec.

Energia idroelettrica di stoccaggio sotterranea pompata

Uno svantaggio dell’idroelettrico pompato è che può essere difficile trovare un luogo adatto e costruirci. Quindi sono in fase di sviluppo alcuni progetti che immagazzinano l’acqua nel sottosuolo.

Una strategia consiste nell’utilizzare le infrastrutture sotterranee esistenti. Ad esempio, il progetto Elmhurst Quarry Pumped Storage in Illinois prevede di utilizzare una miniera abbandonata vicino a Chicago.

Goleta, con sede in California Gravity Power sta costruendo un impianto dimostrativo da un megawatt in Germania, dove un pistone è sospeso in un albero pieno d’acqua. L’acqua pompata spinge il pistone verso l’alto per la conservazione. Successivamente, il pistone spinge l’acqua attraverso una turbina per rilasciare l’energia. L’azienda afferma che occupa così poco spazio da poter essere installato nel centro delle città. Con sede in Germania New Energy Let’s Go sta lavorando a una tecnologia simile.

Con sede a Houston Energy Quidnet ha sviluppato una tecnologia chiamata stoccaggio geomeccanico a pompa, che immagazzina l’acqua tra strati di roccia scistosa e può essere installata, diciamo, sotto i campi agricoli. Ha firmato un contratto per costruire un file dimostrazione di due megawatt nello stato di New York. Riduzioni delle emissioni Alberta elenca anche a dimostrazione a Brooks, a sud-est di Calgary.

Stoccaggio a gravità

L’idro pompato tradizionale si basa sulla gravità per immagazzinare e rilasciare energia. Lo stoccaggio a gravità è un concetto simile, ma senza l’acqua. Invece, si basa sul sollevamento e abbassamento di mattoni giganti o lastre di roccia. Le aziende che sviluppano la tecnologia dicono che potrebbe consentire loro di essere costruite quasi ovunque.

Si prevede che due progetti saranno presto online. Lugano, con sede in Svizzera Energy Vault ha completato l’anno scorso un impianto dimostrativo da 35 megawatt in quel paese che è in fase di collaudo finale (vedi foto sopra). Nel frattempo, Gravitricità, con sede in Scozia, utilizza cavi per sospendere pesi fino a 5.000 tonnellate in un pozzo profondo. Una dimostrazione da 250 kilowatt è in costruzione a Edimburgo e dovrebbe essere completata quest’anno.

Rimanete sintonizzati. In uno dei nostri prossimi numeri, esamineremo alcune altre opzioni per immagazzinare energia senza batterie.

Emily Chung

Feedback dei lettori

JR Roy ha scritto per affrontare un argomento che è apparso di recente nella newsletter e nel programma CBC Radio: come il cambiamento climatico sta sciogliendo le strade ghiacciate nel nord.

“Ho ascoltato di recente [host] Laura Lynch sul programma Cosa diavolo [and] ha parlato a lungo delle strade ghiacciate e dei problemi della comunità che il riscaldamento globale sta creando. Per tutto il tempo ho aspettato che qualcuno parlasse delle strade solari. Sono intelligenti, raccolgono elettricità (che aiuterebbe le comunità), vengono riscaldati, prevenendo i problemi “invernali” e l’installazione e la manutenzione creerebbero posti di lavoro. Sembra una situazione vantaggiosa per tutti “.

Roy ha menzionato una campagna di crowdfunding del 2014 per costruire “pannelli solari su cui guidare, parcheggiare e camminare”. CBC ha scritto una storia su quella compagnia, Strade solari, e ha scritto storie su installazioni simili, tra cui un progetto pilota a nord di Amsterdam e un parcheggio a Prince George, BC

Vecchi numeri di What on Earth? sono proprio qui.

C’è anche un programma radiofonico! Si prevede che le emissioni dei viaggi aerei aumenteranno alle stelle nei prossimi anni e il governo federale vuole che il Canada sia un leader nell’aviazione più pulita. Cosa diavolo esamina le sfide e le soluzioni per rendere più verdi i cieli. Ascoltare Cosa diavolo su CBC Radio One la domenica alle 12:30, alle 13:00 a Terranova, o in qualsiasi momento su podcast o CBC Ascolta.


Il quadro generale: veicoli elettrici contro veicoli a benzina: cosa crea più rifiuti?

Se la riduzione delle emissioni di carbonio è una priorità, il crescente interesse per i veicoli elettrici (EV) sembrerebbe una tendenza positiva. Non solo sono a emissioni zero, ma secondo un nuovo rapporto della Federazione europea per i trasporti e l’ambiente (T&E), producono anche notevolmente meno sprechi. Lo studio T&E ha rivelato che solo 30 chilogrammi di materia prima andranno persi durante la durata di un veicolo con batteria agli ioni di litio, rispetto ai 17.000 litri di olio (o circa 15.000 chilogrammi) per un veicolo con motore a combustione interna (ICE). Secondo i calcoli di T&E, i veicoli elettrici a batteria consumano anche il 58% in meno di energia e la produzione di un veicolo elettrico – come l’ID.3 di Volkswagen, visto nella foto sotto – emette il 64% in meno di anidride carbonica rispetto alla produzione di un veicolo ICE. Inoltre, le risorse necessarie per costruire auto rispetto al loro peso erano almeno 300 volte maggiori per i veicoli a benzina rispetto a quelli elettrici, secondo il rapporto. La corsa all’elettrificazione dei trasporti, tuttavia, ha ancora costi ambientali. L’aumento della domanda per la produzione di batterie porterà a più estrazione di minerali come litio, cobalto e nichel. Il rapporto suggerisce che i progressi nella tecnologia delle batterie dovrebbero ridurre la quantità di minerali necessari per veicolo e che le normative che richiedono tassi di riciclaggio più elevati potrebbero ridurre ulteriormente questa domanda.

(Jens Schlueter / Getty Images)

Caldo e infastidito: idee provocatorie da tutto il web

  • Oltre a sembrare uscito da una fiaba, la città tedesca di Heidelberg si è imbarcata un’iniziativa a lungo termine per mettere in secondo piano le auto. L’iniziativa prevede la costruzione di una “superstrada” per le biciclette e la premiazione dei cittadini che rinunciano ai loro veicoli con il trasporto pubblico gratuito per un anno.

  • Il il più antico uccello selvatico conosciuto ha partorito – all’età di 70 anni. È un albatro di Laysan di nome Wisdom, e il suo pulcino è nato sull’atollo di Midway nel mezzo dell’Oceano Pacifico settentrionale. In una svolta interessante, Wisdom è sopravvissuta al ricercatore che le ha messo una fascia identificativa alla caviglia nel 1956.


I livelli di sale nelle strade in alcune insenature sono tossici per la vita acquatica, afferma il guardiano del fiume Ottawa

(Rhianna Schmunk / CBC)

La quantità di sale stradale che le persone, le imprese e le città usano durante l’inverno è probabilmente eccessiva e sta sicuramente danneggiando i corsi d’acqua locali, secondo l’Ottawa Riverkeeper.

L’organizzazione ha iniziato a monitorare la quantità di sale stradale che si sta facendo strada nelle insenature locali lo scorso inverno come parte del suo progetto pilota di monitoraggio del sale stradale.

Il Consiglio canadese dei ministri dell’ambiente ha stabilito linee guida federali sulla quantità di cloruro – che è in parte ciò in cui il sale si scompone quando si dissolve nell’acqua – nei corpi idrici.

Quelle linee guida affermano che 120 milligrammi per litro portano a tossicità cronica a lungo termine, mentre qualsiasi cosa superiore a 640 milligrammi per litro è considerata acutamente tossica.

Secondo l’Ottawa Riverkeeper, i ricercatori hanno trovato campioni d’acqua contenenti quantità di cloruro cinque volte il livello acuto.

“L’anno scorso abbiamo visto livelli che si aggiravano intorno alle migliaia”, ha detto Katy Alambo, biologa dell’Ottawa Riverkeeper. “Abbiamo ampliato il programma [this year] e stiamo vedendo numeri simili se non superiori. “

Non solo il cloruro impiega molto tempo per degradarsi ulteriormente, ma è anche tossico per la vita acquatica come pesci, anfibi, invertebrati e insetti.

“Alti livelli di cloruro possono causare interruzioni ai loro cicli di riproduzione, i loro cicli di crescita”, ha detto Alambo. “In casi di specie come gli anfibi che respirano attraverso la pelle, anche lì può comportare conseguenze e impedire loro di respirare correttamente”.

Nell’ambito di un progetto pilota che si è svolto tra gennaio e marzo 2020, i volontari hanno monitorato cinque torrenti – Pinecrest, Graham, Green, McKay e Moore – che erano vicini a strade, piazze commerciali, aree residenziali e in qualsiasi altro luogo a Ottawa e Gatineau, Que. , dove è possibile utilizzare quantità elevate di sale stradale.

Hanno misurato la conduttività dell’acqua in ciascuno di quei torrenti dopo una grande nevicata, un temporale, un disgelo o qualsiasi evento che avrebbe portato più acqua a entrare nei torrenti.

La conducibilità dell’acqua aumenta con l’aumentare del numero di ioni disciolti (come il cloruro). Se i volontari hanno misurato un certo livello di conducibilità, hanno quindi prelevato un campione d’acqua da analizzare. Quello che hanno trovato, ha detto Alambo, ha suggerito che si stesse usando troppo sale stradale.

“Siamo assolutamente consapevoli che il sale è importante per mantenere le nostre strade sicure”, ha detto Alambo. “Una tazza da caffè piena di sale stradale è praticamente tutto ciò di cui hai bisogno per scongelare uno dei tuoi passi carrai standard per due auto.”

Il sale è anche inefficace a temperature inferiori a –10 ° C, ha aggiunto.

Al posto del sale, Alambo suggerisce di usare sabbia, ghiaia o persino lettiera per gatti per aiutare a fornire trazione.

L’Ottawa Riverkeeper ha in programma di rivolgersi alla città di Ottawa per il suo uso del sale, soprattutto perché i funzionari municipali sono nel bel mezzo della revisione degli standard di manutenzione invernale della città.

Kimberley Molina

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