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Londra-New York in un’ora?

6 Mag

Molto spesso leggo delle notizie interessanti sui giornali, che pero’ vengono rovinate dalla continua ricerca del sensazionalismo giornalistico che fa trascendere gli articoli nel ridicolo. E’ questo il caso del test effettuato dall’aviazione americana sul protopipo X-51 proprio pochi giorni fa.

Come forse avrete letto, il 3 Maggio e’ stato effettuato un nuovo test di volo per il velivolo sperimentale X-51 che e’ riuscito a volare alla velocita’ di mach 5.1, cioe’ 5.1 volte la velocita’ del suono. Detto in unita’ di misura comprensibili a tutti, alla velocita’ di 6240 Km/h.

Dov’e’ l’assurdita’ della notizia? Ovviamente, la notizia del test e’ reale, cosi’ come e’ veritiera la velocita’ raggiunta, l’assurdo e’ nel fatto che si dichiara di aver raggiunto la piu’ alta velocita’ mai registrata e che in un futuro molto prossimo potremo viaggiare tra Londra e New York in un’ora.

Cominciamo proprio dall’ultima parte. Semplicemente, i moderni caccia raggiungono velocita’ intorno a 2 volte quella del suono. Per poter sopportare queste accelerazioni, i piloti devono godere di uno stato di salute ottimale, oltre ovviamente a sostenere un pesante e continuo allenamento per resistere a questi parametri di volo. Secondo voi, un passeggero normale, potrebbe mai viaggiare a 5 volte la velocita’ del suono? Io direi di no, a meno di arrivare a New York con la maggior parte dei passeggeri morti ancora legati ai sedili. Spesso, basterebbe ritornare a fare il mestiere di giornalista piuttosto che di profeta per evitare di sparare strafalcioni di questo tipo.

Passando invece al discorso velocita’, dobbiamo fare qualche considerazione piu’ tecnica. Prima di tutto, mach 5.1 non e’ la massima velocita’ raggiunta in sistemi di questo tipo. In passato, altri velivoli sperimentali, come ad esempio X-43, hanno raggiunto velocita’ intorno a mach 10. Il risultato importante del test sul X-51 e’ stato raggiungere questi picchi di velocita’ per tempi piu’ lunghi, intorno ai 4 minuti. I precedenti test avevano ottenuto velocita’ maggiori, ma per tempi brevisimi. Proprio questo fatto, aveva poi spinto la ricerca nello studio di soluzioni piu’ “lente” ma che consentissero di mantenere le velocita’ per periodi piu’ lunghi.

Credo che a questo punto sia interessante parlare un po’ piu’ in dettaglio di questo X-51. Questo prototipo nasce da una collaborazione tra l’aviazione americana, la NASA, la Boeing e la Darpa. Scopo finale dello sviluppo e’ raggiungere una velocita’ di mach 7 per tempi dell’ordine di cinque minuti.

Come e’ possibile raggiungere queste velocita’? Per prima cosa, il lancio avviene con l’X-51 fissato sotto l’ala di un B-52H che lo porta fino alla quota di 50000 piedi.

X51 posizionato sotto l'ala del B52H

X51 posizionato sotto l’ala del B52H

A questo punto, il velivolo viene sganciato e, dopo 4 secondi di caduta libera, viene acceso un razzo MGM-140 che arriva fino alla velocita’ di mach 4.5. Arrivati a questa velocita’, l’X-51, anche detto WaveRider, viene sganciato e accelera fino alla velocita’ massima, nominalmente mach 7.

L’accelerazione del WaveRider e’ assicurata da un motore sperimentale chiamato Scramjet. A differenza dei normali motori a turbina, che sono limitati ad una velocita’ di punta di mach 2.5, lo scramjet e’ un propulsore privo di parti mobili. L’aria entra, viene miscelata con il carburante e brucia automaticamente. L’elevato calore e la velocita’ del flusso in uscita determinano la spinta del velivolo. Ovviamente, per poter funzionare, il motore ha bisogno di aria che entra ad alta pressione e, per questo motivo, e’ necessaria la fase di lancio con un razzo MGM.

Perche’ e’ importante sviluppare questo tipo di tecnologia? Per prima cosa, come potete immaginare, questo tipo di test viene fatto in ambito militare per la continua ricerca su razzi supersonici o per droni capaci di viaggiare ad altissima velocita’ e dunque piu’ difficili da intercettare.

Oltre all’ambito militare, applicazioni di questo tipo potrebbero essere importanti anche per il futuro dei voli spaziali, come dimostra la collaborazione della NASA al progetto. Attenzione pero’, anche su questo punto si leggono molte cose inesatte in rete. Prima di tutto, lo scramjet per poter funzionare necessita’ di un flusso di aria in ingresso. Detto questo, e’ impensabile utilizzare il motore al di fuori della nostra atmosfera. Lo scramjet potrebbe pero’ essere utilizzato come stadio di lancio dei velivoli spaziali. Dalla descrizione fatta, appare evidente che questo motore ha il vantaggio enorme di un dover trasportare il comburente. In questo senso, si avrebbe una notevole riduzione del carico dei velivoli spaziali per la spinta fino ai confini della nostra atmosfera. Come e’ facilmente intuibili, minor carico equivale a voli piu’ economici.

Ovviamente, per poter utilizzare questi sistemi in voli commerciali, sia a terra che nelle missioni spaziali, sara’ necessaria ancora molta sperimentazione, soprattutto per rendere competitivi questi lanci rispetto alle altre soluzioni di cui abbiamo parlato in questi post:

I lanci Spaziali del Futuro

Dove andiamo in vacanza? Nello spazio!

Dal turismo al traferimento nello spazio

Come visto, il notevole interesse di compagnie private, e ovviamente l’afflusso di capitali, in queste ricerche, sta determinando una spinta non indifferente nella sviluppo di questi settori. Sicuramente, in un futuro molto prossimo, potremo sfruttare sistemi che fino a ieri sembravano soltanto fantascientifici.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Pannelli, pannelli e pannelli

12 Mar

Qualche post fa, parlando del futuro delle energie rinnovabili, abbiamo visto alcuni dei grandi progetti pensati da qui a qualche anno. In particolare, il progetto DESERTEC, che pero’ sta avendo qualche problema gestionale iniziale, e soprattutto i grandi impianti dei paesi arabi che molto stanno investendo in questi settori:

Energia solare nel deserto

Ora, come sottolineato in questo articolo, molto spesso i non addetti ai lavori tendono a mescolare le diverse tecnologie solari, parlando semplicemente di “pannelli”. In realta’, e’ necessario fare delle distinzioni ben precise, distinguendo le diverse soluzioni in base al principio fisico che ne e’ alla base. Proprio per questo motivo, ho deciso di scrivere questo post, appunto per illustrare le diverse tecnologie per lo sfruttamento dell’energia solare, sempre mantenendo un profilo divulgativo e senza entrare troppo in dettagli che potrebbero risultare noiosi. Ovviamente, chi poi vorra’ avere informazioni aggiuntive, potra’ contattarmi oppure cercare in rete la vastissima bibliografia che molto facilmente potete reperire su questi argomenti.

A questo punto, prima di tutto, vogliamo distinguere tre grandi categorie di pannelli, parlando di fotovoltaico, solare termico e solare termodinamico. Come vedremo, anche se possono sembrare simili, le tre soluzioni sono radicalmente differenti dal punto di vista tecnico-scientifico. Anche l’utilizzo e la diffusione di queste soluzioni risulta molto diversificata ed, in particolare, come vedremo, ad esempio il solare termodinamico e di piu’ recente introduzione e ancora in fase di importante sviluppo.

Pannello fotovoltaico

Elemento base di questo pannello e’ la cella fotovoltaica. La cella si presenta come una superficie nera o bluastra, ricoperta da un materiale semiconduttore, tra i quali il piu’ diffuso e’ certamente il silicio. Le celle standard prodotte a livello industriale hanno forme quadrate con lati da 4 o 6 pollici, anche se esitono esemplari piu’ piccoli utilizzati per alimentare calcolatrici e orologi.

Pannelli fotovoltaici in cui si vedono chiaramente le singole celle

Pannelli fotovoltaici in cui si vedono chiaramente le singole celle

Il principio di funzionamento della celle e’ appunto noto come “Effetto fotovoltaico”. Quando la luce incide sulla superficie della cella, questa si comporta come un generatore di corrente continua, sfruttando proprio le proprieta’ intrinseche del semiconduttore. Per ottenere una tensione maggiore, un certo numero di celle vengono connesse in serie per formare poi il pannello solare che tutti conosciamo.

Nel pannello fotovoltaico dunque, la radiazione solare viene convertita, attraverso il semiconduttore, direttamente in una corrente elettrica.

Purtroppo la connessione in serie implica una serie di problemi, come ad esempio la diminuzione di potenza del modulo se una o piu’ celle si trovano in ombra rispetto alle altre. In questo caso, e’ necessario assicurare una illuminazione uniforme di tutte le celle o in alternativa utilizzare moduli per l’inseguimento solare. Quest’ultima soluzione e’ utilizzata anche per migliorare l’esposizione in generale del pannello, consentendo a questo di ruotare offrendo sempre la propria area attiva in direzione del Sole. Come potete capire bene, l’utilizzo di motori per la rotazione implica ovviamente anche un consumo di energia, per cui e’ sempre necessario trovare un buon compromesso in queste soluzioni.

Poiche’, come detto, le celle si comportano come generatori di corrente, i pannelli devono poi essere collegati ad un inverter il cui compito e’ appunto quello di trasformare la tensione in alternata e quindi, poter immetere la produzione nella rete elettrica o anche per l’utilizzo nelle nostre abitazioni.

Ovviamente, come tutti sapete, il pannello fotovoltaico e’ quello maggiormente utilizzato ed e’ quello che viene utilizzato anche per la costruzione dei campi fotovoltaici, visibili in diverse zone, e che vengono costruiti appunto per la produzione e vendita dell’energia elettrica.

Solare Termico

Questo tipo di impianti viene utilizzato per catturare l’energia solare, immagazzinarla ed utilizzarla per scopi diversi. Tra questi, quelli maggiormente diffusi sono quelli per la produzione di acqua calda sanitaria, cioe’ per la produzione di acqua calda da utilizzare in casa. Come potete facimemte capire, in questo caso, questi impianti lavorano in sostituzione o di concerto con la caldaia che invece utilizza gas naturale.

Impianto solare termico domestico per acqua calda sanitaria

Impianto solare termico domestico per acqua calda sanitaria

I pannelli termici possono essere di vari tipi, anche se i piu’ diffusi sono costituiti da una lastra di rame, percorsa da una serpentina, e verniciata di nero. L’intero pannello e’ poi coperto da una lastra di vetro.

In questo caso, molto spesso si possono vedere sui tetti delle abitazioni dei pannelli in cui nella parte alta sono facilmente distinguibili serbatoi d’acqua. In questa soluzione, l’energia solare catturata viene utilizzata immediatamente per riscaldare appunto il fluido ed utilizzarlo nell’abitazione. Solo per completezza, ci sono diverse tipologie di impianti che vengono distinte in base alle temperature di esercizio e che possono variare tra 120 gradi (bassa temperatura) fino anche a 1000 gradi (alta temperatura) quando utilizzati in impianti industriali.

Solare Termodinamico

In questo caso, il principio di funzionamento e’ del tutto simile a quello termico, ma con l’aggiunta di un ciclo termodinamico detto ciclo Rankine. I pannelli solari termodinamici hanno forme paraboliche per poter concentrare la radiazione solare e proprio per questo sono anche detti impianti a concentrazione.

A differenza degli impianti termici domestici, nel solare termodinamico l’energia termica accumulata viene utilizzata attraverso una turbina a vapore o anche un alternatore per produrre energia elettrica. Inoltre, l’energia termica puo’ essere accumulata in modo da essere sfruttata anche durante la notte o in condizioni di cielo nuvoloso garantendo in questo modo una produzione costante e non intermittente come avviene nelle soluzioni precedentemente viste.

Impianto solare termodinamico con pannelli a concentrazione

Impianto solare termodinamico con pannelli a concentrazione

L’immagazzinamento dell’energia termica avviene mediante un fluido termovettore adatto appunto ad immagazzinare e trasportare il calore nel punto di conversione in energia elettrica. Nella prima generazione di impianti termodinamici, veniva utilizzato come fluido un olio diatermico, questo e’ stato poi sostituito con una miscela di sali fusi, molto piu’ efficienti ed in gradi di trattenere per tempi piu’ lunghi il calore. Proprio il fluido termovettore e’ quello che garantisce la produzione di energia durante la notte. Il calore accumulato dal fluido durante l’esposizione al sole, rimane immagazzinato per diverse ore, in alcuni casi anche giorni, garantendo in questo modo una produzione costante.

Come visto nell’articolo precedente, proprio questo genere di pannelli, grazie al principio fisico che sfruttano, possono anche essere utilizzati in condizioni estreme, come ad esempio il deserto del Sahara. Ad oggi pero’, il costo dell’energia prodotta con questi sistemi e’ ancora 5-6 volte maggiore rispetto a quello di altre soluzioni percorribili. Il motivo di questo e’ da ricercarsi nella relativa giovane eta’ di questa tecnologia e soprattutto nella mancanza ancora di una produzione industriale massiccia di questi pannelli. In questo senso, la ricerca, soprattutto nella migliore concentrazione solare e nel piu’ vantaggioso fluido da utilizzare, sta andando avanti molto velocemente. Questo ci spinge a pensare che nel giro di pochi anni questa diverra’ una tecnologia sfruttabile a pieno e da cui si potranno avere buone produzioni energetiche anche in diverse parti del mondo.

Concludendo, come abbiamo visto, non possiamo parlare semplicemente di pannelli confondendo soluzioni radicalmente diverse tra loro. I principi tecnico-scientifici alla base di ciascuna soluzione sono radicalmente diversi, anche dal punto di vista dell’utilizzo. A livello di ricerca, il solare termodinamico sta portando importanti risultati e molto probabilmente, nel giro di pochi anni, questa soluzione potra’ avere costi piu’ contenuti e dunque una maggiore diffusione su scala mondiale.

 

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Il Dibromoetano e le scie chimiche

20 Gen

Di scie chimiche abbiamo gia’ parlato in questi precedenti post:

Alcune considerazione sulle scie chimiche

Scie Chimiche: il prelievo in quota

Scie chimiche e cloud seeding

Come difendersi dalle scie chimiche

in cui abbiamo mostrato l’assoluta mancanza di prove scientifiche alla base di questa ipotesi. Nonostante questo, vi sono dei singoli particolari, molto spesso citati su web, che e’ interessante analizzare per cercare di capire meglio il fenomeno in questione.

Molto spesso, i sostenitori dell’esistenza delle scie chimiche portano come prova delle loro tesi, l’emissione in atmosfera di una particolare sostanza chiamata Dibromoetano. Secondo questa ipotesi, alcuni aerei sarebbero equipaggiati con particolari cisterne contenenti questa sostanza e la disperderebbero in atmosfera per avvelenare le persone.

Perche’ tutto questo? La risposta piu’ comune che trovate e’ che il dibromoetano sarebbe utilizzato per causare malattie simili all’influenza ed aumentare in questo modo l’utilizzo di vaccini. Detto in questo modo, il fenomeno delle scie chimiche sarebbe architettato dalle compagnie farmaceutiche colluse con i governi nazionali, e lo scopo sarebbe proprio quello di indurre malattie e comunque indebolire la popolazione mediate questi aerosol.

Cerchiamo di capire meglio cosa c’e’ di vero in questa storia, ma soprattutto di capire se scientificamente quanto raccontato corrisponde a verita’.

Premettiamo subito che non siamo qui per divinizzare ne tantomeno per accusare, senza se e senza ma, le compagnie farmaceutiche. Di sicuro stiamo parlando di organizzazioni che, a volte, possono presentare lati anche molto oscuri o comunque fortemente mirate al guadagno.

Detto questo, vediamo anche l’altro rovescio della medaglia. Il maggiore sostenitore dell’ipotesi del dibromoetano e’ un medico statunitense, tale Dr. Len (o Leonard) Horowitz. Secondo questo tizio, l’aumento delle presunte influenze negli ultimi anni sarebbe una conseguenza dello spargimento delle scie chimiche in atmosfera. In particolare, il dibromoetano causerebbe problemi respiratori nelle persone, causando dei disturbi simili all’influenza ma molto piu’ persistenti. Sempre secondo Horowitz, questo particolare tipo di disturbo indurrebbe le persone a farsi vaccinare ogni anno, aumentando gli introiti delle case farmaceutiche.

Bene, ipotesi molto interessante. Prima pero’ di parlare di dibromoetano, cerchiamo di capire cosa spinge questo nobile medico americano a combattere contro i colossi farmaceutici. A questo scopo, vi invito a visitare il sito internet del Dr. Horowitz:

Len Horowitz site

Notiamo subito una cosa, a voi sembra il sito di un medico che si batte per una nobile causa? Assolutamente no, sembra un sito internet di vendite. Ma questo potrebbe essere un punto di vista strettamente personale. A sinistra troviamo ovviamente la sezione per acquistare i suoi libri, i suoi dvd e le sue interviste. Ma anche questo potrebbe essere normale, siamo in un mondo commerciale. A destra trovate invece le cose piu’ interessanti, una lunga lista di banner pubblicitari. Cosa si vende su questo sito? Ne cito uno che secondo me fornisce tutte le risposte che cerchiamo, “Il Dr. Horowitz ha creato la migliore alternativa al mondo ai mortali antibiotici ed ai pericolosi vaccini”. Eccoci qua! Horowitz accusa le case farmaceutiche di voler vendere piu’ vaccini e lui sul suo sito propone una valida alternativa, ovviamente in vendita.

Diciamo che l’andamento della discussione sta andando nel verso a cui ormai siamo abituati.

Tralasciamo questi dettagli per parlare invece del dibromoetano. Esiste realmente questo composto? Viene utilizzato? Per quali scopi? Puo’ causare le influenze di cui parla Horowitz?

Cerchiamo di rispondere a queste domande, senza partire prevenuti, ma solo ragionando sui dati in nostro possesso.

Il Dibromoetano e’ un composto chimico che fino a qualche anno fa veniva utilizzato proprio come solvente nei carburanti degli aerei.

E’ pericoloso? Ovviamente si, senza raccontarvi le cose a voce, vi invito a scaricare la scheda di sicurezza di questa sostanza in modo da avere un’indicazione precisa:

DBE, scheda di sicurezza

Notiamo che la sostanza e’ altamente cancerogena, ma soprattutto, presenta una tossicita’ acuta in caso di contatto con la pelle, con gli occhi o in caso di ingestione. Secondo voi, una sostanza del genere potrebbe essere “spruzzata” in atmosfera senza che nessuno se ne accorgesse? Credo proprio di no.

Da dove nasce la connessione tra le scie chmiche, e dunque gli aerei, e il dibromoetano?

La risposta a questa domanda e’ estremamente interessante. Come anticipato, il dibromoetano era usato come solvente nei combustibili degli aerei. Dico “era” perche’ questo solvente veniva usato per mantenere puliti i motori a pistoni ora non piu’ utilizzati, salvo rare eccezioni, perche’ sostituiti dalle turbine.

Prelievo di Avio100LL sotto l'ala d un aereo

Prelievo di Avio100LL sotto l’ala d un aereo

Cerchiamo di capire meglio. Il combustibile utilizzato negli aerei con motori a pistoni era l’Avio 100LL, la cui sigla indica “Aviation Gasoline” con 100 ottani, low lead, cioe’ a basso contenuto di piombo. Il dibromoetano era utilizzato come “antidetonante”, cioe’ veniva aggiunto all’interno della miscela per smaltire il piombo e per diminuire il fenomeno del battito in testa nei motori. Questa sostanza era usata anche nelle normali benzine super per lo stesso motivo.

Oggi, questo additivo non viene piu’ utilizzato perche’ considerato pericoloso sia dal punto di vista ambientale, e’ un forte inquinante, sia dal punto di vista della sicurezza, come visto nella scheda di rischio. Come anticipato, i moderni velivoli hanno turbine che sostituiscono i motori a pistoni. In questo caso, il combustibile utilizzato e’ chiamato Jet-A1 e non avrebbe assolutamente senso utilizzare il dibromoetano dal momento che i pistoni non ci sono.

Ad oggi, l’Avio 100LL e’ ancora utilizzato, ma solo da piccoli aerei da turismo o da velivoli storici ormai datati.

Cosa possiamo concludere da queste considerazioni? Prima di tutto che le ipotesi del Dr. Horowitz mi sembrano molto piu’ orientate al commercio dei suoi vaccini che a dimostrare prove scientifiche inconfutabili a sostegno dell’ipotesi scie chimiche. Parlare di dibromoetano come sostanza dispersa in atmosfera, indica invece due fattori. In primis, si parla di una sostanza che veniva realmente utilizzata nei combustibili degli aerei e che quindi, in linea di principio, poteva essere trovata nei residui di combustione dei velivoli. Dico in linea di principio perche’, al solito, si dimostra una grande ignoranza nella materia, non sapendo che questo additivo era utilizzato solo nei motori a pistoni e non nei moderni velivoli dotati di turbine.

Anche in questo caso, basta un minimo di analisi e ragionamento per far crollare il castello di carte creato per proprio tornaconto personale.

 

 

 

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