Le regole che non esistono


Rubrica: Così è la vita

Titolo o argomento: Le regole che non esistono e che, spesso, ci danneggiano

Ci sono cose che facciamo, comportamenti che assumiamo, scelte che prendiamo ormai quasi automaticamente, sovente con lo scopo di dimostrare qualcosa al mondo esterno piuttosto che per il nostro bene personale. Scelte che ci condizionano la vita e che la condizionano a chi ci sta intorno, scelte che nella maggior parte dei casi non portano vantaggi reali, tangibili nelle nostre vite e, solo apparentemente, o per brevi istanti, le agevolano. Tratto dal mio quarto libro*, questo articolo ne prende anche il titolo “Le regole che non esistono” riportando un breve elenco di provocazioni che possono scuotere, infastidire, pizzicare, ma sicuramente lasciano uno spunto per riflettere su un possibile punto di partenza per cambiare direzione in un mondo abbracciato in primo luogo dalla crisi dell’individuo e, subito dopo, da quella economica.

Acquistare la casa presso la zona più nota della città anche se non si dispone dei capitali necessari per comprarla agevolmente. Ho visto famiglie indebitarsi a vita, acquistando tra l’altro un edificio scadente, pur di andare a vivere sulla strada che porta alla zona “nota” di una determinata città. Famiglie che hanno preso più di un mutuo facendo indebitare anche i propri genitori quando bastavano pochi chilometri di differenza per spendere la metà (non poco di meno, la metà) e vivere più sereni.

Cellulare aggiornato con le ultime funzioni per non sfigurare quando è appoggiato assieme a quello dei colleghi su qualche scrivania.

Cercare prima un posto statale e poi, se proprio non si trova, tentare di fare quello che ci appassionava una volta… quando magari è ormai troppo tardi. Questo il consiglio che viene, nemmeno troppo di rado, dai parenti che riassumono l’essenza della vita in uno stipendio puntuale. Non che non faccia comodo ma… mangeresti tutta la vita senza condimento?

Demandare sempre le cose ad altri perchè tanto noi non sappiamo come si fa, come funziona, cos’è… Peccato però che il cervello umano sia forse quanto più di straordinario esista su questo pianeta ed abbia potenzialità, ahimé, scarsamente sfruttate. Quante volte, in realtà, ci chiediamo cosa e quanto possiamo imparare? Certo non si può sapere tutto, o saper fare tutto, ma almeno qualcosina di più del consueto non mi par delitto d’arroganza.

Iscriversi per forza all’Università perché, accidenti, con quel pezzo di carta guadagnerò molto di più. Ma chi l’ha detto? I miei amici e coetanei che guadagnano di più fanno, con piacere, l’idraulico, l’elettricista ed il posatore di pavimenti. Hanno case confortevoli, automobili solide e non manca loro il denaro per prendersi ogni tanto un po’ di relax dato che lavorano veramente duro. Eppure accanto a loro questo pezzo di carta proprio non lo vedo. Forse sarà che devi semplicemente esser bravo a fare quello che ti piace di più?

La casa un po’ più piccola e più costosa però cavolo… è vicino a quella degli amici. Poi magari un’amicizia finisce male o si tramuta in un rapporto superficiale e capisci che hai fatto un pessimo acquisto e che magari potevi fare un po’ di strada in più e vedere ugualmente il tuo gruppetto di amici senza compiere acquisti insoddisfacenti.

Macchina nuova ogni 4 anni perché quelle bozzette… quei fari con quella linea un po’… quei cerchi che non tornano più lucidi e gli interni un po’ sbiaditi e consumati rischiano di farti sembrare “povero” nei confronti delle persone che frequenti. Poi magari si ha sempre sulla bocca la solita frase che sottolinea che non si ha un Euro (Lira per i tradizionalisti), però sai… meglio lasciare il beneficio del dubbio a chi ci ascolta. In questo modo non si è fatta una vera ammissione, ma nemmeno una vera negazione.

N cambi di vestiti se lavori in un ufficio con altri colleghi. Non vorrai mica che qualcuno si accorga che indossi sempre gli stessi tre maglioni? Magari sono perfettamente puliti e stirati ma qualcuno potrebbe notare che sono sempre quelli… E allora? Che male c’è? La gente ti rispetta in base a quanto sei sicuro di te stesso, in base anche alla stima che hai di te stesso e a quanto sei sicuro delle decisioni che prendi. Chi ti guarda troppo i vestiti, probabilmente, non vede più in là del suo naso.

Non aprire un libro perchè tanto è sufficiente girarsi intorno per osservare che la tecnologia ha raggiunto grandi traguardi e fa tutto per noi al posto nostro con un click, un touch, un comando vocale… Purtroppo però non sarà un click, un touch o un comando vocale a risolvere i problemi economici, sociali, ambientali, formativi e culturali. Lo spessore formativo di una persona va ben oltre.

Vacanza, costi quel che costi, con cadenza biennale costante: una estiva e una invernale. I vicini di casa di mio padre, quando era ragazzo, si chiusero dentro casa per una settimana perché avevano raccontato a tutti che sarebbero andati in vacanza. Perché fare queste figure mi chiedo io, è così importante?

Vestiti con una precisa firma, perché chi li indossa è troppo gagliardo, invece senza sei “solo” te stesso. Alle volte si ha una tale pessima reputazione di sé…

Conclusioni

D’altra parte, però, andare in contro, in maniera moderata, ai comportamenti della società è senza dubbio sinonimo del desiderio di socializzare, amalgamarsi, essere più simili alle persone con le quali ci si rapporta e non tentare di voler essere per forza diversi (magari credendosi migliori), in controtendenza e, nei casi più esagerati, il classico bastian contrario dall’atteggiamento “pesante” (vedi l’articolo: Bastian contrario). Certo è che una scelta deve avere anche un senso e non arrecar danno a chi la effettua.

*I libri che ho scritto non sono ancora disponibili per i lettori. Eventuali aggiornamenti saranno riportati alla sezione “Bibliografia” di questo Blog.

I want you

Lotus Omnivore: dal downsizing al possibile upsizing

Rubrica: Automotive alternativo
Titolo o argomento: Downsizing e upsizing motoristico

Con il termine “downsizing motoristico” si esprime la tendenza dei progettisti a ridurre la cilindrata di un motore, in modo più o meno marcato, cercando di mantenerne invariate le prestazioni. Questa pratica ha riscosso successo per i motori con architettura a 4 tempi i quali, quando funzionano con carichi parziali (ossia durante la maggior parte del tempo d’utilizzo), soffrono di notevoli perdite legate anche alla presenza della farfalla, con conseguente calo del rendimento complessivo. La stessa cosa però non avviene nei motori 2 tempi. Gli ingegneri Lotus, infatti, fanno notare come il motore 2 tempi non soffra di significative perdite ai carichi parziali e come questa caratteristica sia molto favorevole all’uso automobilistico. Per questa fondamentale ragione il motore 2 tempi è libero di essere dimensionato in modo tale da ottimizzare i consumi per la marcia a carico parziale. Il downsizing in tal caso non è più una pratica essenziale ma, al contrario, vista la migliore efficienza ottenuta e le minori emissioni inquinanti prodotte ai carichi medio bassi da Lotus Omnivore, si pensa addirittura ad un approccio di “upsizing motoristico” con il fine di incrementare ulteriormente l’efficienza. Il lavoro futuro di Lotus si concentrerà su ulteriori analisi del funzionamento del motore Omnivore in particolar modo alimentandolo con benzina, etanolo e metanolo.

Se siete “smanettoni” e volete visionare e provare un’animazione interattiva del motore, cliccate sulla voce indicata più avanti e si aprirà una interessante applicazione in una nuova finestra (Attenzione! Il diritto d’autore dell’applicazione appartiene a Lotus Cars). Una volta premuto il tasto START e letta la nota introduttiva, potete premere OK e cliccare sul tasto d’accensione del motore. Il motore si avvia, ora potete impostare il carico (e quindi l’azione sull’acceleratore), la velocità del motore ed il tipo di alimentazione. Al lato sinistro delle voci “Trapping” e “VCR” è presente un semplice comando di zoom, cliccandovi sopra potete osservare agevolmente un primo piano del funzionamento della valvola di intrappolamento e della camera di combustione. Per vederle muovere entrambe agite sulla regolazione della velocità e del carico del motore. Operando delle variazioni di carico potrete osservare quando la candela entra in funzione e quando si disattiva. Infine, spegnendo il motore, avrete modo di operare variazioni manuali della valvola di intrappolamento e del rapporto geometrico di compressione, inoltre potrete muovere lentamente il motore.

Animazione interattiva Lotus Omnivore

Attenzione! Il diritto d’autore dell’applicazione appartiene a Lotus cars.

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Animazione del motore Lotus Omnivore durante il suo funzionamento

Lotus Omnivore - Immagine del prototipo

Immagine del prototipo Lotus Omnivore. Si nota la costruzione semplificata per fini di ricerca.
Image’s copyright: Lotus cars

Lotus Omnivore: inedite caratteristiche

Rubrica: Automotive alternativo
Titolo o argomento: Peculiarità dell’architettura 2 tempi di Lotus Omnivore

Architettura

Il motore Lotus Omnivore si basa su un’architettura 2 tempi abbinata ad una camera di combustione a geometria variabile (sistema denominato VCR: Variable Compression Ratio) che può essere sollevata od abbassata, riducendo o aumentando il rapporto geometrico di compressione, a seconda delle condizioni di utilizzo del motore e del carburante che lo alimenta. Una moltitudine di test sono stati condotti su rapporti geometrici di compressione compresi tra 10:1 e 40:1 (in caso di necessità possono essere effettuate ulteriori variazioni). Modificare il rapporto geometrico di compressione permette di ottimizzare l’efficienza della combustione ed operare un controllo sul processo stesso di combustione massimizzando il range di autoaccensione. Il movimento della camera di combustione è controllato dall’EMS (Engine Managment System) e attuato da due alberi eccentrici. Una valvola di intrappolamento della carica, posta allo scarico, permette di variare in modo continuo l’apertura della luce di scarico e di dar luogo a fasature asimmetriche.

Valvola di intrappolamento

La valvola è azionata dal motore mediante un eccentrico ed un semplice sistema di leve, essa inoltre è controllata dall’EMS che apporta opportune correzioni al variare del regime di rotazione. La fasatura della valvola allo scarico è progettata in modo tale che l’apertura della luce di scarico sia pressoché massima quando l’eccentrico si trova al punto morto in posizione completamente sollevata (in questo istante il pistone ha quasi raggiunto il punto morto inferiore). Quando il cielo del pistone ha completamente scoperto la luce di scarico (il pistone ha quindi raggiunto il punto morto inferiore) e sta per iniziare la sua risalita, la fasatura permette alla valvola di scarico di rimanere aperta ancora alcuni istanti evitando restrizioni durante l’effetto blow down. Una volta che il pistone ha superato il punto morto inferiore ed inizia la sua risalita, la valvola si appresta a chiudersi ostruendo il passaggio alla carica fresca ed evitando quindi il noto e dispendioso travaso allo scarico classico del 2 tempi. A mano a mano che il pistone risale la valvola allo scarico continua la sua discesa sino a chiudersi completamente. Essendovi nel 2 tempi una fase utile ad ogni giro di manovella, il ciclo comincia nuovamente. La valvola di intrappolamento può essere utilizzata per migliorare l’intrappolamento della carica fresca, così come può essere adoperata per trattenere una parte dei gas combusti nel cilindro al fine di controllare l’auto-accensione o per ridurre l’emissione di NOx.

Accensione

La candela entra in funzione per l’avvio del motore a freddo o durante l’utilizzo con grandi carichi (e quindi ampie percentuali di apertura della farfalla, indicativamente maggiori o uguali all’80% c.a.), diversamente la combustione è ottenuta mediante accensione per compressione della carica omogenea (H.C.C.I.).

Fuel mix

A confronto con la benzina, i carburanti alcolici hanno un’elevata resistenza alla detonazione e permettono di massimizzare il rendimento termico solo in presenza di alti rapporti di compressione. E’ chiaro che un ordinario motore a combustione interna 4 tempi, con rapporto di compressione fisso, per poter bruciare più combustibili, deve giungere a compromessi sull’efficienza termica per evitare dannose detonazioni durante il funzionamento a benzina. Il sistema VCR (Variable Compression Ratio) di Lotus Omnivore permette di utilizzare diversi carburanti ottenendo sempre la massima efficienza termica senza bisogno di cambiare componenti all’interno del motore.

Iniezione

L’iniezione elettronica diretta completa e soddisfa egregiamente le necessità cui va incontro un simile motore. Lotus Omnivore utilizza il sistema di iniezione Orbital FlexDI il quale produce in modo ottimale la carica da bruciare indipendentemente dal tipo di combustibile adottato e favorisce l’efficienza della combustione anche all’avvio del motore a freddo. Il sistema di iniezione Orbital FlexDI è inoltre adatto per operare un controllo avanzato sull’accensione per compressione della carica omogenea (H.C.C.I.).

Struttura

Lotus Omnivore è costituito da una struttura monoblocco che rende cilindri e testata un unico corpo. Questa caratteristica evita l’utilizzo di una guarnizione della testa, aumenta la rigidezza dell’intero corpo motore, migliora l’affidabilità e la durata e ne riduce la massa (altro fattore che partecipa alla riduzione dei consumi).

Perchè 2 tempi?

Questo tipo di soluzione non è attualmente realizzabile su un motore 4 tempi (e quindi su un motore dotato di valvole a fungo) in modo affidabile ed economico; ciò significa che i tradizionali motori automobilistici non possono ancora essere ottimizzati per il funzionamento con differenti combustibili che necessitano di differenti condizioni all’interno della camera di combustione. La variabilità della posizione della camera di combustione è possibile grazie all’assenza delle valvole a fungo; questo motivo, assieme alla migliore resa durante i carichi parziali, ha privilegiato la scelta di una soluzione due tempi, piuttosto che quattro, per la realizzazione di Lotus Omnivore.

Continua…

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Lotus Omnivore - Dettaglio camera di combustione

Dettaglio camera di combustione di Lotus Omnivore. In sezione si notano gli elementi di tenuta.
Image’s copyright: Lotus cars

Lotus Omnivore - Dettaglio valvola di intrappolamento

Dettaglio valvola di intrappolamento, eccentrico e leveraggi di Lotus Omnivore.
Image’s copyright: Lotus cars

Lotus Omnivore: il ritorno prepotente del 2tempi

Rubrica: Automotive alternativo
Titolo o argomento: Lotus Omnivore

Avevano dato per finito il motore 2 tempi, avevano persino affermato che il passaggio al 4 tempi nelle competizioni motociclistiche era motivato dalla necessità di ridurre i costi (???), asserivano che si era raggiunto il massimo sviluppo e che si trattava di una soluzione altamente inquinante (errata la prima affermazione, vera la seconda solo per i motori 2 tempi privi di iniezione elettronica diretta), ma qualcuno, saggiamente, ci ha creduto ed ha portato avanti la propria ricerca. Nomi come Athena, KTM e, a sorpresa, la prestigiosa casa automobilistica Lotus, hanno continuato la ricerca consci degli indiscussi vantaggi che questa soluzione può offrire per diverse applicazioni. La Lotus, in particolar modo, ha puntato sulla possibilità di ottenere particolari disegni e conformazioni delle camere di combustione le quali, essendo prive di valvole, offrono grande libertà ai progettisti.

Lotus Omnivore è un innovativo motore “due tempi onnivoro” a iniezione diretta, carica omogenea e accensione per compressione (H.C.C.I. – Homogeneous Charge Compression Ignition). Esso può essere alimentato a benzina, gasolio o con carburanti alcolici quali l’etanolo. Questa particolare caratteristica è resa possibile dall’adozione di una sofisticata camera di combustione a geometria variabile. Tale camera può essere sollevata o abbassata da un apposito azionamento elettromeccanico. La chiusura stagna della camera di combustione è assicurata da appositi elementi di tenuta, posti sul corpo semovibile, molto simili a quelli dei pistoni. Lotus Omnivore offre una riduzione dei consumi del 10% rispetto ai più moderni motori a iniezione diretta a carica stratificata. Le ricerche effettuate su questo motore lasciano adito al pensiero di un possibile cambio di paradigma circa le cilindrate ottimali da impiegare per ottenere la migliore economia di marcia. Pare infatti che con Lotus Omnivore si ottenga un risparmio di carburante incrementando la cilindrata (upsizing motoristico); ovviamente vi sarà un limite, sorpassato il quale, i consumi torneranno ad aumentare.

La prima fase di sperimentazione della camera di combustione a geometria variabile di Lotus Omnivore è stata completata con successo utilizzando normale benzina. Oltre agli interessanti risultati circa il ridotto consumo di carburante, si è potuto osservare come la formazione di una carica omogenea permetta l’accensione della miscela comburente-combustibile per compressione, quindi senza l’ausilio della candela, per carichi estremamente leggeri ma lungo un campo operativo del motore piuttosto esteso (anche durante un avvio a freddo). La ricerca ha puntato principalmente sull’utilizzo del motore in basso e con carichi variabili, ovvero simulando la tipica situazione del ciclo urbano. A 2000 giri al minuto e fino a circa 2,7 bar di pressione media indicata effettiva, il consumo specifico di carburante è risultato essere inferiore del 10% rispetto ai più moderni motori a iniezione diretta a carica stratificata ed autoconfinamento dello spray. Le emissioni riscontrate hanno offerto un interessante valore di 20 ppm di ossidi di azoto (a meno di 2,3 bar di carico) e valori equivalenti ai migliori propulsori quattro tempi di emissioni di idrocarburi incombusti e monossido di carbonio.

Tali test sono il preludio dello sviluppo di nuovi motori onnivori, con rapporto di compressione variabile in modo continuo, multi-cilindro, più efficienti, destinati prevalentemente alle vetture di segmento C e D. I benefici si traducono nel basso costo di realizzazione, nel minore ingombro che potrà sicuramente lasciar spazio a soluzioni ibride, nel risparmio di carburante, nella conseguente riduzione delle emissioni inquinanti e nello stimolo ad utilizzare in modo efficiente combustibili alternativi.

Continua…

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Lotus Omnivore - Schema motore

Schema motore Lotus Omnivore
Image’s copyright: Lotus cars

Salubrità degli ambienti domestici e di lavoro: i numeri ed i dati che non ti aspetteresti

Rubrica: Sindrome dell’edificio malato
Titolo o argomento: Le insidie che si nascondono negli ambienti di tutti i giorni
Segue dall’articolo:
Sindrome dell’edificio malato – Sick building syndrome

Lo sai che le infiltrazioni e le muffe presenti negli ambienti domestici e di lavoro causano rinite allergica, congiuntivite, asma bronchiale, alveolite allergica? Lo sai che il 30% degli edifici lavorativi hanno seri problemi di aerazione? Lo sai che un “edificio malato” causa tosse secca, vertigini e nausee, irritazioni di occhi, naso e gola, secchezza della pelle e prurito, difficoltà di concentrazione, esagerata sensibilità a certi odori, facile affaticabilità e cefalee? Lo sai che la qualità dell’aria, la luce, la temperatura e la qualità in generale degli ambienti, e la loro ergonomia, hanno un impatto non indifferente sulla tua salute? Lo sai che i cittadini occidentali trascorrono il 90% del tempo all’interno di strutture costruite dall’uomo?

La qualità dell’aria dipende dalla vetustà dell’edificio, dalle finiture, dalle colle e dagli impregnanti utilizzati per i mobili, dagli elettrodomestici, dall’aerazione e, persino, dai prodotti della combustione di una candela che brucia. L’aria presente in casa e negli ambienti di lavoro, può contenere polveri (che a loro volta contengono batteri e virus), gas radon, pesticidi, composti organici volatili (VOC) come la formaldeide, idrocarburi aromatici (PAH). Persino all’interno di un automobile troviamo formaldeide, polveri ed idrocarburi aromatici.

La formaldeide è un legante e viene impiegata principalmente per la produzione di polimeri e altri composti chimici. Può anche essere impiegata come vernice collante di pannelli in legno truciolato o pannelli, e interni in generale, dei veicoli (automobili, autobus, veicoli commerciali, industriali, ecc.), trova anche applicazioni per la realizzazione di pannelli fonoassorbenti dei controsoffitti, nei divisori degli uffici open space, ecc. La formaldeide tende a volatilizzarsi nell’ambiente circostante e conferisce quell’odore caratteristico di nuovo che, spesso, piace ma che, sempre, è dannoso. La persistenza del fenomeno si aggira intorno ai 2 anni. Chi cambia frequentemente auto corre maggiori rischi per la propria salute ed il consiglio, per ridurre al minimo i problemi, è quello di effettuare l’acquisto in periodi primaverili/estivi e lasciare il veicolo sotto il sole (specie nelle ore di punta) con tutti i finestrini aperti abitualmente per diverse settimane. Solo quando l’odore di nuovo sarà scomparso, il veicolo potrà ritenersi più sicuro. Stesso dicasi per chi lavora in ambienti sigillati (per la presenza di un impianto di condizionamento) a stretto contatto con i pannelli di finiture e divisori.

Il gas radon è un gas radioattivo, inodore e incolore che si forma dal decadimento dell’uranio tellurico. Esso può essere contenuto nei materiali da costruzione o provenire da rocce o porfidi (contenenti uranio) presenti nelle finiture della costruzione o nel sottosuolo della costruzione stessa. Generalmente entra in casa da crepe presenti nelle fondamenta. Il radon genera composti che si trasmettono con la polvere e che attaccano i polmoni generando tumori.

Lo sai che la tua salute è direttamente collegata alla qualità costruttiva di edifici residenziali, di lavoro e persino della tua automobile? Ora sì. La casa e l’automobile sono investimenti che condizionano la vita, pretendi la qualità vera tangibile e cerca di adottare autonomamente soluzioni che minimizzano o annullano problemi della tipologia di quelli citati.

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Fonte:
Conferenza tenuta dal Dott. Nicola Fiotti
Facoltà di Medicina e Chirurgia dell’Università di Trieste
Note, osservazioni e rielaborazione dati:
a cura dell’autore del blog

Concentrazione radon in Italia

Image’s copyright: ISPESL – Istituto Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza del Lavoro
Nell’immagine è indicata l’unità di misura Bq (Becquerel), si tratta dell’unità di misura del
Sistema internazionale dell’attività di un radionuclide: un Becquerel equivale ad una
disintegrazione al secondo, in questo caso indica il decadimento al secondo del gas radon.

Sindrome dell’edificio malato – Sick building syndrome

Rubrica: Sindrome dell’edificio malato
Titolo o argomento: L’analogia tra la qualità del cibo e quella degli ambienti in cui viviamo

Vi è una stretta analogia tra i danni causati dal “mangiar male” ed i danni accusati da chi vive in un ambiente tutt’altro che sano. La differenza è che, del cibo, se ne parla ormai tantissimo da diverso tempo ed i consumatori cercano di essere quantomeno più attenti, mentre dei danni per l’organismo causati dalla qualità degli ambienti in cui viviamo, non se ne parla affatto. Oserei dire che si tratta di una materia ancora sconosciuta ai più, una materia che potremmo chiamare “Sindrome dell’edificio malato” o “Sick building syndrome”.

Ho sentito questa definizione di recente presso una interessantissima conferenza tenuta dal Dott. Nicola Fiotti dell’Università di Trieste. Egli spiega che uno dei concetti più trascurati è il fatto che ciò che vive nella casa dell’uomo, è destinato, in tempi più o meno rapidi, a vivergli dentro. Sebbene sia saputo e risaputo che, a persone con diverse esigenze di vita, vengono associate diverse esigenze alimentari (l’atleta, l’impiegato e l’anziano non possono mangiare allo stesso modo gli stessi cibi), lo stesso non si può affermare circa le esigenze abitative. Non esiste infatti un’abitazione che sia adatta sia a soggetti allergici, che ai fumatori o, ad esempio, a chi ha l’hobby della pittura.

In questa similitudine le caratteristiche qualitative del cibo vengono accomunate a quelle dei materiali da costruzione i quali, se sono di bassa qualità, liberano composti volatili, dannosi e cancerogeni. I danni apportati da cibi cucinati male, contenenti sostanze nocive per l’organismo, contaminati da agenti patogeni o di basso apporto nutrizionale, producono effetti molto simili a quelli dei materiali da costruzione inadeguati. Oltretutto i materiali da costruzione rimangono a contatto con l’organismo per tempi decisamente più lunghi rispetto ad un alimento nocivo.

La realtà è che praticamente nessuno sa quanto gas radon o quanta formaledeide respira ogni giorno nella casa in cui vive o sul posto di lavoro o, persino all’interno della sua automobile. Ancor più sottovalutato è l’arco di tempo lungo il quale tali fenomeni si verificano e persistono sollecitando in maniera brutale l’organismo. Spesso, quando si scopre di avere un danno all’organismo, si tende a dire che non ci si poteva fare niente, che sono cose che capitano, a qualcuno dovevano succedere… Non è esattamente così, la realtà è che spesso, molto spesso, si ignora cosa si introduce nel corpo, sia per via aerea, sia per via orale. La qualità dell’aria presente nei posti dove viviamo, lavoriamo o ci muoviamo è tanto importante quanto la tutela degli aspetti lavorativi, l’ergonomia, l’illuminazione, la sicurezza, ecc.

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Centrali elettriche OTEC: ciclo chiuso, ciclo aperto, ciclo ibrido

Rubrica: Energia
Titolo o argomento: Tipologie di ciclo OTEC
Questo articolo segue da:
Vedi i “link correlati” riportati in basso.

Ci sono tre tipologie di centrali elettriche basate sull’Ocean Thermal Energy Conversion, quelle a ciclo aperto, quelle a ciclo chiuso e quelle a ciclo ibrido. Nel ciclo aperto il fluido operante nell’impianto è l’acqua di mare aspirata dall’ambiente circostante la centrale. L’acqua di mare calda viene pompata dentro l’evaporatore dove la pressione, grazie ad un’apposita pompa del vuoto, è minore di 0,03 bar. Questa condizione permette all’acqua di raggiungere l’ebollizione alla ridotta temperatura di 22°C. Il vapore acqueo che si ottiene è desalinizzato, esso espande attraverso una turbina a bassa pressione che alimenta un generatore di energia elettrica. Successivamente il vapore attraversa il condensatore refrigerato dall’acqua fredda prelevata dal fondale marino. Il ciclo ricomincia. E’ opportuno sottolineare che l’acqua in uscita dal ciclo aperto è acqua desalinizzata che, specie in zone tropicali dove vi può essere carenza di acqua potabile, può essere fornita alla popolazione risolvendo enormi problemi idrici in concomitanza con la produzione di energia elettrica in modo totalmente pulito e rinnovabile. Nel ciclo chiuso non viene aspirata acqua di mare dall’esterno ma si adopera un fluido che circola ciclicamente nell’impianto e non entra mai in contatto diretto con l’acqua di mare. Tale fluido è caratterizzato da un basso punto di ebollizione, vedi ad esempio l’ammoniaca, o il propano, o un qualunque altro fluido utilizzato nel ciclo Rankine. L’acqua di mare calda cede calore all’evaporatore nel quale il fluido operante cambia il suo stato. Ovviamente l’acqua di mare, calda o fredda, non entra mai a contatto con il fluido operante, ma con esso scambia calore attreverso le pareti dell’impianto. Il ciclo prosegue come nel precedente caso. Il ciclo ibrido, come dice la parola stessa, combina insieme alcune caratteristiche del ciclo aperto e del ciclo chiuso; in esso si evolve un ciclo chiuso nel quale viene adoperata l’acqua di mare come fluido operante.

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Centrale OTEC a ciclo aperto

Schema semplificato di funzionamento del sistema OTEC (ciclo aperto),
per il ciclo chiuso vedi gli articoli linkati in alto.

Centrali elettriche OTEC Land based e Floating plant

Rubrica: Energia

Titolo o argomento: Tipologie di centrali elettriche basate su tecnologia OTEC

Questo articolo segue da:
Vedi i “link correlati” riportati in basso.

Centrale elettrica di tipo Land based

L’impianto di base si trova a terra all’interno di un edificio che conterrà: il serbatorio del propano, l’evaporatore, la turbina ed il generatore, il condensatore ed i controlli. Delle tubazioni, che possono avere lunghezze comprese tra i 2320 metri ed i 3870 metri (vedremo più in basso il perchè), aspirano acqua fredda dal fondale mentre l’acqua calda viene raccolta attraverso un involucro schermato vicino alla riva. L’alimentazione, di cui ha bisogno l’impianto, viene generata dall’impianto stesso, così come l’acqua fredda prelevata dal fondale viene adoperata come fluido negli impianti di condizionamento. L’acqua utilizzata viene poi scaricata in mare ad una profondità maggiore rispetto alla zona di aspirazione dell’acqua calda. Ciò evita il reflusso del liquido, che ha perso calore nell’evaporatore, verso la zona di aspirazione dell’acqua calda. Se si verificasse questa situazione, infatti, si ridurrebbe la differenza di temperatura tra l’acqua aspirata in superficie e quella prelevata dal fondale con l’ovvio malfunzionamento dell’impianto.

Centrale elettrica di tipo Floating plant

La centrale elettrica galleggiante (floating plant) funziona nel medesimo modo di quella fissa a terra (land based), la differenza principale consiste nell’avere tubazioni per l’acqua fredda molto più corte in quanto raggiungono il fondale verticalmente anziché con un dato angolo.

Quale soluzione scegliere?

Nella progettazione di un impianto a terra (land based) la voce di maggior rilievo si riferisce alle tubazioni dell’acqua fredda. Esse raramente hanno una pendenza maggiore di 15°, ciò comporta una lunghezza molto più elevata (e quindi maggiori costi) rispetto alle tubazioni verticali degli impianti galleggianti. Se ad esempio dobbiamo prelevare acqua fredda a 600 metri di profondità, con una centrale galleggiante, le tubazioni saranno ovviamente lunghe circa 600 metri, ma se dobbiamo prelevare alla stessa profondità aspirando dalla stazione a terra, le tubazioni avranno una lunghezza di circa 2320 metri per via della pendenza di 15°. Il conto è ottenuto mediante semplicissimi calcoli di trigonometria:

Lunghezza tubazione = Profondità da raggiungere / seno della pendenza tubazioni

L tub = 600 m / sen 15° = 2318,22 m
L tub = 1000 m / sen 15° = 3863,70 m

Nel caso di una profondità di 600 metri avremo tubazioni più lunghe, rispetto alla centrale galleggiante, di circa 1718 metri mentre, nel caso di una profondità di 1000 metri, avremo tubazioni più lunghe di 2864 metri circa. Se consideriamo che il diametro dei tubi è compreso tra i 9 ed i 15 metri, iniziamo ad avere un’idea di come possano lievitare i costi. Le centrali a terra possono arrivare a costare tre volte tanto rispetto alle centrali galleggianti e questo, praticamente, solo per via delle tubazioni dell’acqua fredda. D’altra parte però, l’impianto a terra, ha costi di gestione più contenuti.

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Schema semplificato che rappresenta la differenza tra impianto “floating plant” e “land based”

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Rubrica: Energia
Titolo o argomento: Sfruttare l’energia talassotermica

OTEC sta per “Ocean Thermal Energy Conversion”, si tratta di una tecnologia che sfrutta l’energia talassotermica. I sistemi OTEC utilizzano il gradiente di temperatura che si genera nell’oceano tra la superficie dell’acqua ed il fondale. Il processo consiste nel pompare acqua fredda, presente in profondità, verso la superficie dove si trova acqua a temperatura superiore. Utilizzando la differenza di temperatura si può azionare una turbina collegata ad un generatore elettrico. In sostanza l’OTEC converte la radiazione solare in energia elettrica utilizzando il naturale gradiente di temperatura dell’oceano. La differenza di temperatura, tra l’acqua calda presente in superficie e l’acqua fredda, proveniente da un fondale di circa 600 metri, è pari a circa 20°C e può produrre una importante quantità di energia. L’acqua calda viene raccolta sulla superficie di un mare tropicale e inviata all’evaporatore dove opera un’azione di riscaldamento del fluido presente nell’impianto, generalmente propano. I vapori di propano espandono attraverso una turbina la quale è accoppiata ad un generatore di energia elettrica. L’acqua fredda, prelevata dal fondale, viene pompata nel condensatore dove il vapore di propano ritorna allo stato liquido ed il fluido è pronto per iniziare un nuovo ciclo. Ovviamente parte della corrente elettrica generata viene adoperata per azionare le pompe (in particolar modo quelle incaricate di aspirare l’acqua fredda dal fondale per inviarla al condensatore), nonché le utenze necessarie. Il principio di funzionamento dell’impianto è concettualmente simile a quello di una centrale termoelettrica a vapore. Si utilizza un ciclo chiuso entro il quale circola un fluido in grado di evaporare alla temperatura alla quale si trova l’acqua di superficie (circa 26°C); il vapore in pressione mette in moto una turbina ed il relativo generatore di elettricità, quindi passa in un condensatore, raffreddato dall’acqua aspirata dal fondale (temperatura di circa 8°C), e torna allo stato liquido.

L’idea

L’idea alla base dell’OTEC è quella di generare energia elettrica sfruttando un collettore naturale, l’oceano, anziché utilizzando collettori artificiali atti a trasformare direttamente la radiazione solare in energia elettrica. D’altra parte però, sebbene i collettori artificiali abbiano un costo maggiore, sono più versatili e sono posizionabili anche in zone che non si trovano in prossimità di mari tropicali.

I numeri

L’oceano copre circa il 70% della superficie del pianeta, questa caratteristica lo rende il più grande collettore solare di energia ed il più grande sistema di accumulo di cui può usufruire l’uomo. Mediamente in un giorno, 60 milioni di chilometri quadrati di mari tropicali assorbono radiazioni solari le quali, in termini di calore, sono pari a 250 miliardi di barili di petrolio. Se solo lo 0,1% di questa energia venisse convertita in energia elettrica, se ne otterrebbe una quantità 20 volte superiore a quella consumata in un giorno negli Stati Uniti (310 milioni di abitanti).

Aree idonee

Aree tropicali presso le quali si genera un ottimo deltaT (almeno 18-20°C) tra superficie e fondale (profondità nell’ordine alcune centinaia di metri).

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Schema impianto OTEC - Ocean Thermal Energy Conversion

Schema semplificato di funzionamento del sistema OTEC (ciclo chiuso)