La transizione verso un futuro più sostenibile è inevitabile se vuoi salvare il nostro pianeta.
Ci sono molte innovazioni che stanno dando forma al settore delle energie rinnovabili. Le nuove tecnologie energetiche stanno diventando sempre più popolari, creando una maggiore consapevolezza sul passaggio a soluzioni più pulite, come le tecnologie energetiche verdi. Molti settori stanno attuando cambiamenti e si stanno concentrando sulla creazione di soluzioni più sostenibili: dalle fonti di energia rinnovabile, come l’energia solare ed eolica, all’accumulo di energia, ai veicoli elettrici, alle pompe di calore innovative, alle tecnologie dell’idrogeno, alle reti elettriche intelligenti e ad altre alternative al carbone, al petrolio e al gas.
Con la crescita delle fonti rinnovabili, hai la possibilità di abbandonare l’uso dei combustibili fossili. Per questo motivo, in questo articolo ci concentreremo sulle innovazioni sostenibili basate sulle tecnologie energetiche pulite che stanno creando un futuro nuovo, migliore e più verde per il mondo.
Il nostro universo è un mare di energia – energia libera e pulita. È tutto là fuori, in attesa che ci si metta a navigare su di essa.
Robert Adams, fotografo americano di paesaggi
Quali tecnologie per l’energia sostenibile stanno trasformando il settore energetico?
Con la crescita dell’intelligenza artificiale (AI), della produzione additiva, dell’automazione e di altre tecnologie, la transizione verso un futuro più pulito può essere più facile. Molti dei nuovi progressi in campo energetico aiutano a controllare e monitorare le infrastrutture e a
migliorare l’ambiente, sostituendo le vecchie apparecchiature con soluzioni più recenti basate sull’ingegneria energetica sostenibile. Le immagini termiche, ad esempio, indicano i danni agli impianti solari causati dal surriscaldamento e i trasmettitori di pressione possono essere utilizzati nelle applicazioni dell’idrogeno per esaminare la forza di espansione di un campione liquido o gassoso.
1. Treni a energia solare
Thomas A. Edison, uno dei più importanti inventori nel settore della produzione di energia elettrica, disse: “Punterei sul sole e sull’energia solare. Che fonte di energia! Spero che non dovremo aspettare l’esaurimento del petrolio e del carbone prima di occuparcene”. Questo dimostra che l’energia solare ha un enorme potenziale.
Tuttavia, anche se l’energia solare è una delle fonti rinnovabili più diffuse, non è ancora così popolare come i combustibili fossili. Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia (AIE), nel
2023, tre quarti della capacità rinnovabile aggiuntiva nel mondo provengono dal solo solare fotovoltaico (PV). Rispetto al 2022, si prevede che le aggiunte di solare fotovoltaico ed eolico saranno più che raddoppiate entro il 2028, superando costantemente i record e raggiungendo quasi 710 GW.
Molte persone sono d’accordo con Edison e cercano di trovare altri modi per utilizzare l’energia solare per sviluppare innovazioni nel campo delle energie rinnovabili, come ad esempio i treni a energia solare. Questo mezzo di trasporto può funzionare tutto il giorno senza essere ricaricato. Come riportato dalla BBC nel video sulla ferrovia solare (vedi sotto), il treno esporta il 75% dell’energia che crea nella rete.
2. Pannelli solari dai rifiuti alimentari
I miglioramenti nel settore dell’energia sono costanti e uno di questi è rappresentato dai pannelli solari realizzati con rifiuti alimentari. Questo materiale rivoluzionario è stato creato
utilizzando particelle luminose provenienti da frutta e verdura scartate. Il progetto è stato sviluppato da Carvey Ehren R. Maigue, uno studente di ingegneria che lavora per AuReus. Grazie a questa innovazione, Maigue ha vinto il James Dyson Award.
3. Energia eolica senza pale
Parallelamente allo sviluppo di nuove tecnologie, emergono soluzioni più avanzate per le fonti di energia, come le turbine eoliche. Tutti conoscono o almeno hanno visto le comuni e
solitamente grandi turbine eoliche, che possono essere installate offshore e onshore, di cui abbiamo scritto in questo articolo. Ma qualcuno ha mai visto un nuovo progetto di turbina eolica che non richiede pale rotanti?
Una startup spagnola, Vortex Bladeless, ha progettato questo nuovo design. Una turbina senza pale, alta 3 metri, viene fissata verticalmente al terreno tramite un’asta elastica. Questa costruzione le permette di oscillare in una gamma di velocità del vento, e l’energia viene generata dalle vibrazioni risultanti. Queste turbine senza pale possono essere utilizzate in aree urbane o residenziali, dove lo spazio per costruire parchi eolici convenzionali è limitato.
4. Batterie al litio-vetro
L’importanza delle batterie nella transizione verso le energie rinnovabili è enorme. Le batterie agli ioni di litio, un’innovazione di John Goodenough, sono le più dense di energia e affidabili, utilizzate nei veicoli elettrici e in molti dispositivi elettronici. Goodenough, spesso chiamato il “padre delle batterie agli ioni di litio”, ha vinto il Premio Nobel per la Chimica grazie a questa invenzione. Tuttavia, non si è fermato qui: ha contribuito allo sviluppo di una batteria al litio-vetro, che aumenta la sua capacità con l’età e ha una densità di energia doppia rispetto alle batterie agli ioni di litio.
Queste batterie hanno una durata di vita molto più lunga rispetto alle batterie tradizionali. Inoltre, funzionano a temperature più basse, si caricano più rapidamente, costano meno, sono più sicure (non sono infiammabili) e immagazzinano più energia nel tempo.
5. Pneumatici “ricaricabili”
Goodyear sta sviluppando un’idea innovativa per i veicoli elettrici per ridurre i tempi di sostituzione dei pneumatici. Il marchio ha presentato quello che definisce un “rivoluzionario pneumatico auto-rigenerante in grado di adattarsi e cambiare per soddisfare le esigenze di mobilità individuali”.
Immaginate un pneumatico che si adatta alle condizioni atmosferiche, alle condizioni stradali o al modo in cui volete viaggiare. La nuova innovazione di Goodyear è creata da una sostanza biologica e rinforzata da fibre modellate con una delle sostanze più resistenti della natura, la seta di ragno. Questo lo rende completamente biodegradabile e incredibilmente resistente.
6. Alberi a energia solare stampati in 3D
Invece di abbattere alberi per ottenere energia, perché non piantarli? I ricercatori del Centro di ricerca tecnica VTT della Finlandia hanno creato un prototipo di albero che raccoglie energia solare, cinetica e termica dall’ambiente circostante, sia all’interno che all’esterno. Questi alberi possono immagazzinare l’energia e convertirla in elettricità per alimentare piccoli apparecchi come lampadine a LED, umidificatori, termometri e telefoni cellulari.
Gli alberi artificiali per la raccolta di energia possono essere replicati all’infinito con l’aiuto della stampa 3D. Sono stati progettati per assomigliare a degli alberi veri, in modo da poterli collocare in giardini e altri ambienti naturali.
7. Aerei a propulsione di rifiuti
Una delle attività umane a più alta intensità di carbonio è il viaggio in aereo. Oltre ai già citati pannelli solari alimentati dai rifiuti, questi ultimi possono essere utilizzati anche per alimentare gli aerei. Questi aerei, alimentati dai rifiuti, sono spinti da combustibili derivati dai rifiuti, come rifiuti umani “umidi”, cibo e liquami, legno e rifiuti domestici che reagiscono con sostanze chimiche catalitiche.
Ci saranno più aziende che si concentreranno sulla produzione di carburante per jet da fonti di carbonio di scarto, come i rifiuti alimentari e la spazzatura municipale? Le implicazioni climatiche di questo carburante sarebbero minori rispetto a quelle del carburante tradizionale, perché deriva da piante che assorbono l’anidride carbonica dall’atmosfera. Secondo Popular Mechanics, i rifiuti alimentari rappresentano il 6% delle emissioni mondiali di gas serra, rispetto al 2,5% degli aerei. Inoltre, i rifiuti umidi utilizzabili sono sufficienti a
sostituire il 20% di tutto il carburante per l’aviazione, il che significa anche tenerli fuori dai cicli delle discariche che rilasciano metano.
8. Energia solare 3.0
Probabilmente si è già sentito parlare delle rivoluzioni industriali, come l’Industria 5.0, che si concentra sulla collaborazione tra uomini e robot, ma si è mai sentito parlare del solare 3.0, la rivoluzione nell’industria solare?
Il solare 3.0 è un impianto fotovoltaico completamente dispacciabile che utilizza una batteria di accumulo o un’altra unità di stoccaggio per consentire il time shifting, fornendo più o meno energia alla rete quando necessario. La rivoluzione principale consiste nel portare alla luce le perovskiti che utilizzano da 10 a 1000 volte meno materiale rispetto alle celle di silicio cristallino, che sono più comunemente utilizzate.
9. Nanotubi di carbonio
Gli studenti del Massachusetts Institute of Technology hanno scoperto un materiale innovativo costituito da nanotubi di carbonio in grado di produrre elettricità assorbendo energia dall’ambiente circostante. Queste minuscole particelle di carbonio possono
generare una corrente semplicemente reagendo con il liquido che le circonda. Secondo i ricercatori, il liquido, un solvente organico, estrae gli elettroni dalle particelle e crea una corrente che può essere utilizzata per alimentare dispositivi di robotica su micro o nanoscala o per promuovere reazioni chimiche.
10. L’edificio che si raffredda da solo
Abbiamo già parlato degli edifici verdi, mostrando come siano una parte essenziale della progettazione urbana per mitigare gli effetti del cambiamento climatico e consumare meno energia e acqua. Ma che dire degli edifici che non hanno bisogno di aria condizionata per raffreddarsi?
In natura, le termiti creano tumuli torreggianti che vengono ventilati da un’intricata rete di tunnel. L’architetto dello Zimbabwe, Mick Pearce, ha utilizzato il metodo della biomimetica per creare un sistema di raffreddamento naturale ispirato alla creatività delle termiti. Il risultato è un capolavoro architettonico che sfrutta l’aria fresca della notte e il rilascio del calore durante il giorno, ottenendo un controllo climatico passivo del 90%.
Il futuro dell’energia è digitalizzato e sostenibile
Alcune delle innovazioni sostenibili e dei progetti di energia rinnovabile presentati possono trasformare il settore energetico in un settore verde, poiché l’uso razionale dei materiali della Terra può finalmente creare un equilibrio tra uomo e natura. La sostenibilità ci spinge a esaminare ciò che già utilizziamo, trovando e riutilizzando il potenziale negli scarti alimentari o nella natura, che è piena di tesori.
Tuttavia, alcune di queste tecnologie innovative non potrebbero essere scoperte e sviluppate senza altri progressi tecnologici. Ad esempio, gli alberi a energia
solare probabilmente non esisterebbero senza la produzione additiva, né i pneumatici ricaricabili senza l’invenzione delle batterie ricaricabili. Pertanto, la digitalizzazione può rendere il settore energetico più pulito, aiutandoci a scoprire tecnologie energetiche più sostenibili, come l’uso di stampanti 3D o contatori di energia intelligenti. La digitalizzazione sta crescendo e sembra essere una parte inseparabile della nostra vita. Ora sempre più dispositivi saranno , e possiamo prevedere che alla fine tutto sarà connesso e monitorato.
*Poiché Distrelec non ha testato nessuna di questeinnovazioni, non siamo in grado di confermare le affermazioni dei loro creatori
