[Materiale didattico] --> Lezione su rigenerazione, interrefrigerazione e riscaldamento ripetuto nelle Turbine a Gas

Come promesso, condivido le Slide che ho utilizzato per la lezione riguardante rigenerazione, interrefrigerazione e riscaldamento ripetuto nelle turbine  a gas.
Ovviamente si tratta semplicemente di una serie di grafici, formule ed immagini di ausilio per lo studio e di integrazione per il materiale didattico fornito dal docente .
 Accodo anche alla visione di un paio di video, il primo on line su questo sito già da oltre un anno, il secondo, di qualità non eccelsa, riguardante proprio la tipologia di turbina a gas descritta nelle slide. Si tratta infatti di un modello Capstone di Micro turbina a gas rigenerativa.

Mi riprometto nei prossimi giorni di aggiungere materiale didattico scritto relativo a questa tematica.

Appunti sulla rigenerazione nelle turbine a gas

Lavorare lontano: scelta o obbligo

Con questo post intendiamo dare inizio ad una discussione su un tema che sta molto a cuore al sottoscritto e, credo di non sbagliarmi, anche a chi mi ospita sul suo blog. Si tratta della emigrazione dei lavoratori dal meridione. Personalmente non sono contrario alla mobilitá del lavoro e dei lavoratori; sia che si tratti di cambiare azienda piuttosto che di cambiare cittá o regione o persino paese. Credo che avere questa opportunitá sia un valore, a patto che sia una scelta del lavoratore non un obbligo. Parlare oggi del posto fisso (leggi Giulio T.) sotto casa mi sembra anacronistico. Tuttavia in tanti anni di annunci e di editti niente si é fatto per risollevare le sorti di quelle aree che vengono considerate depresse e creare occupazione stabile. Sul come e cosa si potrebbe fare per dare una scossa alla economia del Sud, e non solo, ritorneremo con un altro post. Sta di fatto che dove sono nato neanche avere una elevata qualificazione o specializzazione garantisce la possibilitá di scegliere se rimanere e lavorare nella propria cittá o regione.

Una consistente parte degli amici che mi hanno accompagnato negli studi e nella vita (parliamo di ingegneri per lo piú) oggi lavora lontano dalla cittá dove sono nati. Molti si sono "trasferiti" nel nord Italia. Metto tra virgolette trasferiti perché da molti dei loro commenti nei vari social network sembra che non siano proprio contenti della loro "scelta". Forse proprio perché non é stata una scelta libera. Molti altri sono addirittura espatriati. Tutti, comunque, sembrano non rassegnarsi al nuovo luogo di lavoro e vorrebbero riuscire a tornare dove hanno affetti e relazioni.

Per quanto mi riguarda faccio parte della "legione" straniera. É da un anno che vivo in Inghilterra, e per me é stata una scelta consapevole e libera. O almeno non é stata condizionata dalla mancanza di un lavoro. Mi si é presentata l'opportunitá di cambiare, in un momento in cui desideravo farlo, e l'ho colta. Oggi non ho alcuna intenzione di tornare indietro; tuttavia sono consapevole che se volessi tornare, cercare un lavoro nella mia terra natale, o solo sul territorio nazionale, sarebbe estremamente difficile per due ragioni: da un lato la carenza di posti di lavoro e dall'altro la retribuzione. Si perché non si tratta solo di numero di posti di lavoro disponibili. É tutto il quadro in Italia, e specialmente al Sud, ad essere disarmante.

Mi piacerebbe raccogliere i commenti di voi che leggete e conoscere le vostre storie personali: cosa vi ha spinto ad "emigrare", se desiderate tornare nei luoghi della vostra infanzia piuttosto che mettere radici dove ora si svolge la vostra vita (o gran parte di essa).

INNOVAZIONE : Entra in funzione la centrale solare "Diamante" dell'Enel

Come riportato da diversi quotidiani,  ieri è entrata in funzione Diamante, una mini centrale di energia elettrica altamente innovativa, molto bella a vedersi e dal bassissimo impatto ambientale.

Diamante, che prende il nome dalla forma, a struttura geodetica, altro non è che un gigantesco diamante  il cui lato esposto a sud è formato da oltre 30 pannelli solari di ultima generazione ( efficienza intorno al 20%) ed al cui interno ha tre sfere di 2 metri di diametro che costituiscono il sistema di accumulo a base di idrogeno mediante la tecnologia avanzata degli idruri metallici. Il progetto, nato da una collaborazione fra Enel e Università di Pisa, prevede che l'impianto, oggettivamente bello a vedersi oltre che interessantissimo per le scelte impiantistiche e tecnologiche adottate, possa con i suoi 11 kW di potenza di picco fornire energia elettrica all'intero (certamente non vasto) parco di San Rossore a Pisa.   Le dimensioni dell'impianto sono 8 metri di diametro della sfera/diamante e 4 metri di altezza della base di appoggio.

La particolarità dell'impianto consta nel fatto che la presenza degli accumulatori a idruri metallici permette all'impianto di fornire energia elettrica anche nelle ore notturne e quando c'è assenza di sole. Infatti attraverso un processo elettrolitico viene prodotto idrogeno che va ad alimentare un sistema di celle a combustibile. Sarebbe interessante conoscere alcuni dati relativi alle curve di carico ottenibili. E' ovvio che un impianto di questo tipo, al di là delle dichiarazioni, è e resta un prototipo abbastanza costoso o un "esercizio" su come si possano sfruttare al meglio le tecnologie disponibili. Quel che conta è che si continua ad andare verso il concetto di produzione distribuita di energia elettrica da fonti rinnovabili o ad emissioni basse/nulle.  Per le piccole utenze in futuro bisognerà investire sempre di più sul solare ( fotovoltaico o termodinamico) e sull'eolico.

Raccolta Aggiornamenti FIRB "Futuro in ricerca"

EDIT 28 Dicembre 2009
Uscite finalmente le liste dei progetti ammessi alle audizioni finali.

EDIT 5 Novembre 2009
Sul sito del firb in aggiornamenti è apparso finalmente un comunicato ufficiale riguardante news sul firb "Futuro in ricerca".
 In sintesi, rimandando alla lettura del breve comunicato, sono confermati i numeri già citati più volte in questo ed in altri blog (3.792 domande di cui 1894 per la linea 1 e 1988 per la linea 2 e viene stabilita una nuova data di scadenza della fase di valutazione scientifica: 31 dicembre 2009.

Da qui riprende il mio intervento di Ottobre
Dopo mesi e mesi di silenzio, in attesa che sui siti ufficiali apparisse qualcosa ( il sito ufficiale è fermo a Febbraio 2009... ) , ho cercato un po' su google informazioni su che fine avesse fatto il FIRB "Futuro in Ricerca" ed ho trovato questo blog ( che ritengo sia l'unico effettivamente pieno di notizie in merito)  nel quale, grazie agli interventi di molti ricercatori (strutturati e non), sono state raccolte tutte le (poche) notizie riguardanti l'andamento dell'iter per assegnare i fondi FIRB.

Dopo mesi di silenzio qualcosa si sta muovendo e sono apparsi negli ultimi giorni due articoli riguardanti il firb "futuro in ricerca" su Il Messaggero e su Il Sole 24 Ore.

La situazione è chiara... chiarissima... fin troppo chiara forse...  sono pervenute oltre 3700 domande, il che significa, per chi fa parte del "gruppo", che probabilmente han presentato progetti per questo FIRB un 7000-8000 fra giovani ricercatori precari ( il termine esatto è "non strutturato"... ma precario rende meglio l'idea) con meno di 33 anni e giovani ricercatori strutturati con meno di 39 anni.  Considerato che l'ammontare dei fondi era di 50 Milioni e che le richieste potevano variare fra i 300.000 e i 2 milioni di euro, probabimente di questi 3700 progetti ne verranno approvati un 50-80.  Stante l'elevato numero ed alcuni ritardi burocratici - a quanto risulta dai commenti di chi ha fatto richiesta diretta al ministero via mail - ad oggi (l'articolo del Sole 24 Ore è del 5 Ottobre) ancora non si è formata la commissione che dovrà valutare la marea di progetti, che spaziano attraverso TUTTI i settori di ricerca.

Mi astengo dal commentare ma rilancio e riorganizzo le informazioni prese sperando che possano tornare utili ed invito quanti sono più aggiornati del sottoscritto a scrivere innanzitutto sul blog citato a inizio pagina - dato che sicuramente è più frequentato di questo - quindi di far sapere qualcosa anche al sottoscritto ed a chi passa da queste parti, inserendo un commento.

Aggiornamento del 14/10/2009: Nessuna novità

Aggiornamento del 19/10/2009: Nessuna novità

Aggiornamento del 29/10/2009: Alcune fonti parlano che la commissione è stata formata ( link al blog ricercatoriprecari)

Aggiornamento 3 Novembre 2009: Finalmente è apparso un comunicato sul sito del FIRB: 
Riassumo in breve con un copia/incolla:

Alla data di scadenza del bando risultano pervenuti 3.792 progetti, così suddivisi:
1) linea 1: 1804 progetti
2) linea 2: 1988 progetti
In relazione a quanto sopra, si comunica pertanto che la nuova dead-line della fase di valutazione
scientifica è fissata al 31 dicembre 2009.

Le ultra micro turbine a gas... piccoli gioielli da pochi Watt...

Per "micro turbine a gas" si intendono in genere gli impianti per la produzione di energia elettrica basati su turbina a gas capaci di erogare una potenza all’albero inferiore ai 200 kW ma superiore ai 20-30 kW.
In realtà in alcuni ambiti vengono considerate micro-turbine a gas quegli impianti particolarissimi capaci di generare potenza elettrica dell’ordine del Watt o dell’ ordine delle poche centinaia di Watt.
Tali macchine, in gran parte sviluppate al momento solo in fase di progetto, sono definite ultra-micro turbine a gas per differenziarle da quelle di taglia "industriale". E' interessante effettuare una panoramica su tali innovative micro macchine e sull’impiego che è possibile fare di queste.
In prima linea nella progettazione di prototipi di tal tipo è il M.I.T. Da oramai diversi anni ( le prime pubblicazioni in merito risalgono al 2000) viene studiata e progettata una macchina realizzata interamente in materiale basato sul silicio, secondo un sistema a strati in cui ciascun strato sovrapposto costituisce un micro componente dell’impianto, come visibile dalle immagini*. Il prototipo ha dimensioni ridottissime ( 2,1 cm di diametro) e l’albero ha una velocità nominale dell’ordine del milione di giri al minuto. Lo schema d'impianto, così come la fotografia dell'impianto nel suo complesso, ben dimostrano di cosa si stia parlando: non ci si discosta molto dalla realtà se si immagina che tale macchina sia un chip che produce energia elettrica.
In effetti si tratta di una tecnologia sviluppata quasi interamente in silicone o composti di silicio e può essere vista come una serie di wafer sovrapposti, laddove compressore e turbina hanno uno sviluppo completamente bidimensionale. Per far funzionare questo micro impianto servono 16 g/h di combustibile per ottenere una potenza intorno ai 4-10 W. Le temperature in gioco sono molto elevate, di molto superiori a quelle accettabili dalle "normali" micro turbine a gas di taglia industriale: infatti la temperatura di ingresso in turbina è di circa 1600 K. Il M.I.T. lavora a questo progetto da anni ed oramai, rispetto al progetto originario completamente in Si, in studi recenti l'interesse è andato catalizzandosi verso una macchina costituita in parte da Si e in parte da SiC, il che pare renderne più lunga la vita più durevole. E' previsto che si possa fare un utilizzo di tale micromacchina anche in serie, laddove serva una potenza impegnata superiore a quella di un singolo chip.
Esistono ultra micro turbine a gas meno esasperate per quanto riguarda la velocità di rotazione ed aventi una struttura similare a quelle di taglia più consona, come diverse macchine di taglia variabile fra i 40 e i 100 W progettate in Giappone. Trattandosi di materiali quasi-convenzionali e del classico schema impiantistico, i parametri termodinamici caratterizzanti la macchina tornano ad avere valori quasi canonici: la temperatura d'ingresso in turbina nel caso dell' impianto da 100 W è di circa 1300 K, il rapporto di compressione è vicino a 3, la portata d'aria è di circa 2 g/s mentre la velocità di rotazione si aggira intorno ai 600.000 giri/min. Dalla fotografia, nella quale sono riportati un compressore ed un albero di rotazione di un micro impianto, appare evidente che tali
Quel che è davvero interessante riportare, consiste nell' utilizzo che, a detta degli scienziati, si può fare di queste micro macchine. Queste "UMGT" hanno senso laddove vi siano apparecchi che consumino un gran numero di batterie di piccola potenza, in condizioni di utilizzo tali da non permetterne la sostituzione immediata o la ricarica. L' utilizzo per fini militari è quello più evidente, anche se i risvolti nel mondo civile possono essere notevoli. Le applicazioni di tali impianti sono molteplici, divise fra usi civili e militari. Tali macchine sono state evolute per due scopi principali, ovvero la generazione di energia per ricaricare batterie in condizioni estreme, quali missioni militari in zone desertiche oppure come fornitori di energia per piccoli sistemi robotizzati quali piccoli aerei spia delle dimensioni di un insetto o un piccolo uccello. In ultimo non si esclude l’utilizzo per alimentare piccoli robot che possano avere utilizzo non tanto militare ma ludico.

Note:
E' possibile copiare in tutto o in parte questo breve compendio sulle UMGT purchè si citi l'autore e la fonte.
Questo intervento è desunto in buona parte da un paragrafo della tesi di dottorato dell'autore, datata 2007 e prende spunto da una "lecture serie" sulle micro turbine a gas tenutasi nel 2005 al Von Karman Institute, Belgio.