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Plancton nello spazio?

21 Ago

Partiamo dall’unica cosa certa che si sa al momento: tra poche ore, quello che è già diventato un caso sui siti internazionali, lo diventerà anche in Italia.

A cosa mi riferisco?

Raccontiamo prima di tutto i fatti.

Il 18 Agosto era prevista una EVA, attività extraveicolare, di circa 6 ore per i due attuali occupanti russi della Stazione Spaziale Internazionale: Olek Artemyev ed Alexander Skvortsov. Come sappiamo, si tratta di attività di routine per gli astronauti della ISS con scopi scientifici, di manutenzione o di ripristino di parti danneggiate.

Cosa è accaduto durante questa EVA? Prima di rientrare a bordo, i due cosmonauti hanno pulito quelli che vengono chiamati “illuminatori” della Stazione. In parole povere, le parti vetrate che consentono la visione all’esterno della nave. Perchè nello spazio si sporcano i vetri? Certamente si. La parte esterna della ISS è soggetta a vari fattori in grado di depositare residui sulla sua superficie: azionamento dei motori, inquinamento da agenti portati dagli astronauti, ecc. In particolare, l’attività di pulizia è stata fatta nel segmento di competenza russo, uno dei tronconi che compongono attualmente la Stazione.

Una volta rientrati all’interno, si sono analizzati i tessuti utilizzati per la pulizia. Oltre a quanto atteso, i due astronauti, che hanno analizzato con strumentazione adeguata le stoffe, hanno rinvenuto qualcosa che avrebbe dell’incredibile. Come da titolo dell’articolo, PLANCTON. Si, avete capito bene, proprio quell’insieme di microorganismi non dotati di spina dorsale che popolano i nostri mari e che vengono trasportati dalle correnti fungendo da importante nutrimento per tantissime specie acquatiche.

Plancton nello spazio? E’ un modo di dire?

Assolutamente no. Si tratta proprio di plancton identico a quello che si troverebbe nei nostri oceani. Altra cosa che ha dell’incredibile è che questo plancton, ripeto rinvenuto all’esterno della ISS, è riuscito a sopravvivere in un ambiente non propriamente semplice: assenza di gravità, centinaia di km di altitudine, forte irraggiamento da parte del Sole, temperature estreme, ecc..

Ora, prima di tutto, perchè ho detto che le cose certe in questa notizia scarseggiano? Per carità, non fraintendetemi, non sto bollando la cosa come una bufala, anche se ho tantissimi dubbi, ma, ripeto, al momento la cosa non è assolutamente verificata.

Primo assunto: la fonte della notizia è l’agenzia di stampa russa ITAR-TASS. Parliamo di una vera agenzia di stampa, paragonabile alla nostra ANSA, quindi, in linea di massima, affidabile. In particolare, la notizia originale è questa:

ITAR-TASS, ISS plankton

Come vedete, si chiama in causa anche il comandante della missione russa sulla ISS Vladimir Solovyev, che conferma quanto riportato.

A questo punto, per curiosità, vista la portata della notizia, sono andato a vedere cosa veniva scritto dalla Roscosmos, l’agenzia spaziale russa:

Roscosmos

Purtroppo, non ho trovato una versione inglese ma se usate anche semplicemente il traduttore online, vedrete che non c’è nessun riferimento alla scoperta di plancton sulla ISS, almeno fino ad ora (22 agosto, ore 00.12). Ovviamente, ci sono un paio di news relative alla EVA in questione, alle operazioni effettuate ma, ripeto, nessun riferimento al plancton.

Non contento, ripeto la mia ricerca sul sito della NASA:

NASA

Anche qui nulla, così come su ESA e ASI.

Ora, è vero che la notizia, anche se certa, richiederebbe ulteriori verifiche per determinare che il risultato non sia dovuto a contaminazione terrestre indiretta però appare comunque strano non trovare neanche un accenno da nessuna parte. Tutti i siti che ad ora riportano la notizia lo fanno citando sempre e solo l’agenzia ITAR-TASS.

Ulteriore informazione, sul sito Space.com, la notizia viene riportata:

Space.com, plankton

e qui viene raccolta anche la dichiarazione di Dan Hout della NASA che dichiara che l’ente americano non ha ricevuto assolutamente nessuna comunicazione dall’agenzia russa riguardante la scoperta del plancton. Anche questo, ripeto, fino a questo preciso istante.

Detto questo, questa notizia mi sembra un po’, lasciatemi dire, “particolare” per come si sta diffondendo. La fonte primaria, ITAR-TASS, è autorevole ma la mancanza di comunicazioni ufficiali mi lascia interdetto.

Nelle prossime ore cercheremo ovviamente di capire se questa notizia venisse confermata e, soprattutto, quali sono le considerazioni da parte delle agenzie spaziali interessate.

Detto questo, prima di chiudere vorrei riflettere ancora su un altro aspetto. Come è finito del plancton sulla superficie esterna della Stazione Spaziale? Ovviamente, non manca chi parla già di organismi provenienti dallo spazio e che costantemente giungono anche sulla Terra. Secondo queste fonti, l’origine stessa della vita sul nostro pianeta potrebbe venire da plancton arrivato da chissà dove. Ovviamente, ipotesi del genere, lasciano un po’ il tempo che trovano.

Ipotesi invece più plausibile è che quel plancton sia così uguale a quello dei nostri oceani …. perchè è proprio lo stesso. Cosa significa? Ovviamente, che si tratta di organismi provenienti dalla Terra.

Bene, la domanda allora è: come sono finiti sulla ISS?

Prime ipotesi assolutamente poco probabili: i tessuti utilizzati per la pulizia contenevano plancton, il plancton si è depositato sul segmento russo al momento del lancio. Questo è ovviamente da escludere perchè il cosmodromo di Baikonur si trova troppo lontano dall’oceano mentre mi rifiuto di pensare alla prima ipotesi.

Secondo alcuni, il plancton potrebbe essere stato trasportato fino alla ISS grazie alle correnti ascensionali del pianeta. In parole povere, questo tipo di plancton si trova anche sulla superficie dell’oceano. Se una corrente d’aria lo cattura e sale verso l’alto, può portarlo a quote molto elevate. Personalmente, ma questa è la mia opinione, sono molto scettico all’idea che una corrente d’aria possa trasportare plancton fino a 400 km di quota, cioè all’altezza a cui viaggia la ISS.

L’ipotesi invece che potrebbe essere papabile, ripeto sempre che la notizia stessa sia confermata, è che il plancton sia stato catturato si dal vettore in partenza, ma durante il suo percorso lungo l’atmosfera più prossima a terra. Esistono infatti diverse analisi che hanno dimostrato come il plancton degli oceani, appunto catturato da correnti d’aria, sia presente fino a decine di kilometri di altitudine, non centinaia come nell’altra ipotesi analizzata. A mio avviso, ripeto, questa potrebbe essere la spiegazione più plausibile se effettivamente si confermasse questa scoperta.

A questo punto, non resta altro che attendere qualche giorno per capire l’evolversi della situazione.

 

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

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Polonia: scoperto cimitero di vampiri

16 Lug

A prima vista, questo titolo potrebbe sembrare goliardico oppure una presa in giro verso qualche sito che si diverte a pubblicare notizie assurde. In realta’, non e’ cosi’. In polonia, e precisamente nella cittadina di Gliwice, e’ stato portato alla luce, durante dei lavori edili, un luogo di sepoltura contenente diversi corpi di vampiri. Come e’ possibile affermare che si tratti proprio di vampiri? I defunti erano seppelliti con il cranio tra le gambe. Nella cultura popolare, questo e’ uno dei metodi di sepoltura che venivano utilizzati per quelle persone sospettate di vampirismo.

Stiamo scherzando? Assolutamente no.

Corpi nel cimitero di Gliwice

Corpi nel cimitero di Gliwice

Come tutti sanno, la leggenda dei vampiri e’ iniziata cavallo tra il XVII e il XVIII secolo, quando si e’cominciata a diffondere la paura nei confronti di questi esseri umani trasformati, dopo la morte, in uno stato molto aggressivo ed in particolare in grado di nutrirsi di sangue umano.

Oltre alla tradizione est europea, il mito dei vampiri si e’ in breve tempo diffuso in moltissimi paesi e, come spesso accade, questo ha portato ad una persecuzione che purtroppo ha causato diverse vittime nei vari paesi.

Secondo la leggenda, un morto che veniva calpestato da un animale, in particolare un gatto, o che era defunto per cause violente o improvvise, era in grado di trasformarsi in un non-morto. In questi casi, il defunto poteva risvegliarsi dal riposo eterno e girare per la citta’ in cerca di vittime per saziare, mediante il loro sangue, la sua continua fame.

Prorpio per questo motivo, i vampiri venivano spesso rappresentati come gonfi e con la carnagione molto scura. Inoltre, i banchetti fatti lasciavano un inconfondibile rigagnolo di sangue vicino alla bocca.

Come spesso accade, l’origine di quete leggende e’ da ricercarsi nella scarsa cultura dell’epoca. Per poter identificare un vampiro, molto spesso si ricorreva alla riesumazione dei corpi. Ora, i meccanismi di decomposizione corporea, possono in alcuni casi portare gonfiore pettorale, a causa dei gas interni, e dunque, a causa della pressione creata, una fuoriuscita di sangue dalla bocca. Sempre secondo la cultura popolare, i vampiri presentavano una crescita di unghie e capelli anche dopo la morte, segno inconfondibile che il corpo era rimasto appeso tra uno stato intermedio tra la vita e la morte. Come e’ possibile questo? Nelle riesumazioni, molto spesso si puo’ osservare una lunghezza dei capelli maggiore rispetto a quella al momento della morte. Questo e’ del tutto normale pensando alla ritiro cutaneo che fa apparire capelli e unghie piu’ lunghe.

Detto questo, le caratteristiche attribuite ad un vampiro sono del tutto normali e comprensibili alla luce delle attuali conoscenze mediche. L’ignoranza del tempo ha pero’ portato questa “caccia al vampiro” di cui abbiamo gia’ parlato.

Come venivano trattati i vampiri?

Il momento della sepoltura era quello piu’ importante. Per evitare che il corpo si risvegliasse e andasse in giro a procurarsi cibo, in diversi paesi vennero sviluppate tecniche diverse. In alcuni casi, il defunto veniva seppellito con cibo per nutrirlo o con la bocca riempita di terra. In altri casi, venivano messi dei mattoni intorno al mento per impedire che il vampiro potesse aprire la bocca. In alcuni paesi dell’est i corpi dei presunti vampiri venivano seppelliti con una moneta in bocca, soluzione che poteva tenere occupato il vampiro impedendo l’uscita dalla bara.

Oltre a questi metodi “soft” ve ne erano poi tanti altri molto piu’ rudi. Sempre nell’ottica di impedire al vampiro di uscire dalla bara, il corpo veniva seppellito bloccandolo con chiodi, con reti metalliche, con cocci di vetro intorno o anche, come immaginerete, con paletti di frassino o biancospino pianetati nel cuore. Inoltre, la sepoltura con la testa in mezzo alle gambe veniva utilizzata perche’ il vampiro non trovasse la sua testa e questo gli impedisse di uscire.

In moltissimi casi, vengono riportate testimonianze di cadaveri riesumati le cui bare presentavano segni di unghie. Questo era visto come un inequivocabile segnale del risveglio. Oggi sappiamo bene interpretare questi fatti come casi di sepoltura anticipata. Le scarse conoscenze mediche possono infatti aver portato a diversi casi di morti apparenti o di persone ancora vive sepolte per sbaglio.

In diverse culture antiche si riporta di figure che possiamo definire pre-vampiresche, cioe’ in grado di nutrirsi del sangue di esseri viventi. In questo contesto, sia nella cultura egiziana, romana che babilonese troviamo esseri diversi che si nutrivano di sangue.

Oltre alla riesumazione, in vita i vampiri potevano essere individuati osseervando il loro comportamento alla luce. Come noto infatti, i vampiri non possono resistere alla luce del sole. Anche questo aspetto, puo’ essere interpretato con le nostre attuali conoscenze mediche. In diverse persone si riscontra infatti una ipersensibilita’ alla luce a causa di un particolare disturbo agli occhi. Molto probabilmente, in tempi antichi, questa malattia era vista come un chiaro segnale di vampirismo.

Detto questo, non ci sorprende affatto il ritrovamento in Polonia di un cimitero di vampiri. Soprattutto nell’est Europa, questa fobia tocco’ il suo apice provocando vittime cosi’ come avvenne in Europa centrale con la caccia alla streghe. Come visto nell’articolo, molte delle superstizioni popolari erano in realta’ spinte da scarse conoscenze in campo medico, oggi del tutto comprese ed interpretate.

 

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

Uno sguardo ai materiali del futuro

27 Apr

In questi giorni, diversi giornali hanno pubblicato una notizia riguardante la scoperta di un nuovo materiale. La caratteristica principale, che tanto sta attirando attenzione, e’ l’estrema leggerezza unita alla notevole resistenza dei composti di questo materiale. Poiche’, leggendo in rete, ho visto tantissime imprecioni, credo sia interessante parlare di questa “scoperta”.

Il materiale in questione e’ il Grafene Aerogel. Ho messo “scoperta” tra virgolette, perche’, se proprio vogliamo essere precisi, questi materiali non vengono scoperti dal nulla, ma sono sintetizzati partendo da sostanze note. Il grafene aerogel e’ dunque stato “inventato” dai ricercatori della Zheijiang University ed e’ un materiale a base di carbonio.

Parliamo subito della sua caratteristica principale, la leggerezza. Il Grafene Aerogel rappresenta, ad oggi, il materiale meno denso in assoluto. Prima di questa invenzione, il record spettava all’Aerografite, con una densita’ di “ben” 0,2 mg/cm^3. Oggi, questo record e’ stato spazzato via dal Grafene Aerogel, con una densita’ di soli 0,16 mg/cm3.

Per darvi un’idea della leggerezza di questo materiale, vi mostro una foto molto interessante:

Dimostrazione della leggerezza del Grafene Aerogel

Dimostrazione della leggerezza del Grafene Aerogel

Come vedete, un blocchetto di Grafene Aerogel e’ talmente leggero da non piegare nemmeno la spiga in foto.

Anche se poco conosciuto dai non addetti ai lavori, negli ultimi anni e’ nato proprio un nuovo settore della tecnologia, interamente mirato alla sintetizzazione di nuovi materiali di questo tipo.

Cosa sarebbe il grafene aerogel?

Per prima cosa, analizziamo i singoli termini. Il grafene altro non e’ che un materiale formato da un singolo strato di atomi di carbonio. In questo senso, lo spessore del grafene e’ pari al diametro atomico. Il carbonio che compone il grafene e’ disposto in strutture esagonali ed e’ ottenuto in laboratorio partendo dalla grafite. Tutti questi composti, insieme anche al fullerene, al diamante e ai nanotubi, sono a base di atomi di carbonio, disposti in maniera diversa per formare un reticolo, come mostrato in questa immagine:

Diversi materiali ottenuti dal carbonio

Diversi materiali ottenuti dal carbonio

L’introduzione del grafene e’ risultata molto importante nella realizzazione di componenti elettronici estremamente piccoli e con caratteristiche elettriche non raggiungibili con le tecnologie standard.

Il termine aerogel, indica invece un materiale simile al gel, nel quale pero’ la fase liquida e’ stata sostituita con un gas. Il primo aerogel realizzato era a base di silicio, e presentava uan densita’ 1000 volte inferiore a quella del vetro. I comuni aerogel, a base di silicio, di allumina o altri elementi, trovano larghissima applicazione in diverse soluzioni industriali. Solo per darvi un’idea, gli utilizzi dell’aerogel vanno dall’isolamento termico fino all’uso nei cosmetici e nelle vernici come addensatori pasando anche per applicazioni spaziali nella studio della polvere cosmica. La foto seguente mostra proprio un ricercatore della NASA che mostra un pezzo di aerogel di Silicio:

Aerogel in un laboratorio della NASA

Aerogel in un laboratorio della NASA

Acnhe se puo’ sembrare un fotomontaggio, si tratta di una foto reale. Quello che vedete mostrato e’ un pezzo di aerogel con le sue straordinarie proprieta’ di leggerezza e trasparenza.

Vista la struttura degli aerogel, capite bene come nel caso del grafene questo termine sia utilizzato in realta’ a sproposito. Spesso, si utilizza il termine aerogel anche per indicare materiali a base di carbonio, come il Grafene Aerogel, nel quale moltissimi spazi sono riempiti di aria per ottenere ottime proprieta’ di leggerezza.

Detto questo, una domanda molto semplice che potrebbe essere fatta e’: “a cosa servirebbe il Grafene Aerogel?”

Forse stavate pensando che l’invenzione di questo materiale servisse solo per continuare la sfida tra centri di ricerca su chi preparava il materiale piu’ leggero. In realta’, non e’ cosi’.

Il grafene aerogel trovera’ spazio in moltissime applicazioni, anche di carattere ambientale.

Per prima cosa, questo materiale, proprio grazie alla sua struttura atomica, si comporta come una spugna, essendo in grado di catturare all’interno notevoli quantita’ di altre sostanze riempiendo gli interstizi occupati dall’aria. Per darvi qualche numero, un solo grammo di Grafene Aerogel riesce a trattenere fino a 70 grammi di materiali organici. Pensate ad un’applicazione molto utile: in uno scenario in cui ci sia un riversamento, ad esempio, di petrolio in mare, il grafene aerogel potrebbe essere utilizzato per assorbire gli oli molto rapidamente ripulendo la zona. Inoltre, date le sue proprieta’, basterebbe “spremere” la spugna per renderla di nuovo utilizzabile e recuperare anche il petrolio disperso.

Il grafene aerogel ha anche straordinarie proprieta’ elastiche. Ad uno sforzo di compressione, questo maeriale riesce ad assorbire fino a 900 volte il suo peso, tornando, in modo perfettamente elastico, alla forma originale. Questa caratteristica lo rende un ottimo candidato per applicazioni meccaniche avanzate.

Visto che ne abbiamo parlato introducendo la classifica dei materiali piu’ leggeri, anche l’aerografite trova spazio in importanti settori industriali. E’ in corso di studio la produzione di batterie basate su questo materiale e che consentiranno, a parita’ di peso, di ottenere durate molto maggiori, caratteristica fondamentale nell’utilizzo, ad esempio, nei veicoli elettrici. Inoltre, l’aerografite puo’ essere utilizzata per la preparazione di filtri molto efficienti per ripulire l’aria e l’acqua da inquinanti potenzialmente molto dannosi per l’essere umano.

Detto questo, capite molto bene l’importanza di questo genere di ricerche. Il continuo studio di nuovi materiali consente di rendere piu’ semplici svariate applicazioni e di ottenere caratteristiche del tutto impensabili con i materiali tradizionali. Come visto, parlando in generale di questi nuovi materiali, le applicazioni vanno dalla salvaguardia ambientale fino alla miniaturizzazione dell’elettronica. Inoltre, alcuni materiali, sviluppati proprio nell’ambito di questi progetti, consentono gia’ oggi di ottenere, ad esempio, transistor di dimensioni quasi atomiche, batterie basate su supercondensatori o anche microprocessori di dimensioni nanometriche. Sicuramente, quando pensiamo ad applicazioni che oggi potrebbero ancora sembrarci lontane nel tempo, dobbiamo pensare che saranno realizzate partendo da materiali di questo tipo.

 

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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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Se fosse stato il meteorite di Roma ….

28 Feb

Negli ultimi articoli, molto spesso abbiamo parlato del meteorite caduto in Russia, mostrando in particolar modo le speculazioni che non accennano assolutamente a finire:

Pioggia di meteore in Russia

Meteorite anche a Cuba e Dark Rift

Alla luce di quanto accaduto, avevamo in qualche modo predetto quanto sarebbe avvenuto sui siti catastrofisti, che ovviamente non potevano certo farsi sfuggire un’occasione cosi’ ghiotta caduta dal cielo:

Lezione n.1: come cavalcare l’onda

Ora, premesso che, come sapete, questo evento ha causato il ferimento di circa 1200 persone e danni stimati per circa 22 milioni di euro, mi sembra alquanto meschino speculare sulle fobie create da questo meteorite. Ma, come ormai sappiamo, la speculazione non si ferma certamente di fronte ai feriti, ai morti o ai danni.

Premesso questo, in questo post vorrei invece mostrarvi le ultime considerazioni scientifiche fatte sul meteorite russo, a distanza di giorni, e dopo aver raccolto i dati catturati dai molti satelliti in orbita intorno alla Terra e che hanno potuto osservare l’avvicinarsi del corpo nell’atmosfera terrestre.

Prima di tutto, c’e’ un importante studio condotto dal Prof. Longo dell’universita’ di Bologna, da sempre interessato allo studio dei meteoriti ed, in particolare, dei loro effetti sgli ecosistemi naturali. Longo e’ ancora autore di diversi studi condotti per cercare di ricostruire quanto accaduto a Tunguska nel 1908, evento di cui abbiamo parlato in questo post:

Il raggio della morte

Per prima cosa, in questo studio e’ stata ricostruita la traiettoria di avvicinamento del meteorite a Chelyabinsk, che vi mostro in questa immagine:

L'orbita seguita dal meteorite russo

L’orbita seguita dal meteorite russo

Osservate una cosa, nella mappa il meteorite arriva da sinistra, passa sopra Roma e poi prosegue fino alla parte centrale della Russia dove sappiamo che fine ha fatto.

Il meteorite passa sopra Roma?

Ebbene si. ricostruendo la traiettoria percorsa dal meteorite, e’ stato evidenziato come questo corpo sia passato praticamente sopra la citta’ di Roma. Cosa significa questo? Se il corpo avesse avuto una traiettoria di avvicinamento leggermente diversa dal punto di vista angolare, in particolare piu’ inclinato rispetto alla linea di terra, quello che e’ successo in russia sarebbe potuto accadere in Italia, ed in particolare nella zona romana. Analogamente, mentre il meteorite passava, la Terra stava ovviamente ruotando su se stessa. Se ci fosse stata un differenza temporale anche solo di un paio d’ore, nel punto in cui e’ avvenuto l’impatto poteva esserci l’Italia o comunque l’Europa al posto di Chelyabinsk.

Il mio non e’ ovviamente un discorso del tipo “mors tua vita mea”, ma semplicemente una considerazione oggettiva su quanto accaduto. Come visto anche nei post precedenti, il meteorite e’ caduto in una regione della Russia popolata, ma non densamente come potrebbe essere Roma o una qualsiasi altra zona dell’Europa. Questo solo per dire che le conseguenze dell’impatto potevano essere molto piu’ dannosse di quelle che in realta’ sono state.

Con il senno di poi, possiamo certamente dire che nella sfortuna di avere un meteorite impattante sulla Terra, siamo stati molto fortunati. I danni, ma soprattutto i feriti, potevano essere molti di piu’.

Detto questo, ci tengo a sottolineare un altro punto di cui abbiamo gia’ parlato. Il caso russo e’ completamente scorrelato dal passaggio di 2012 DA14 di cui abbiamo parlato in passato. Come anticipato, questo meteorite aveva un orbita e tempi di passaggio completamente differenti rispetto al meteorite russo. Anche se questi concetti dovrebbero gia’ essere chiari a tutti, in rete ancora oggi si trovano ipotesi assurde che vorrebbero far credere che quanto accaduto in Russia e’ stato causato da un pezzo di 2012 DA14, o ancora peggio che gli scienziati avessero calcolato male la traiettoria di 2012 DA14 che in realta’ e’ caduto su Chelyabinsk. Queste considerazioni assurde lasciano ovviamente il tempo che trovano. Come detto tante volte, anche solo dal punto di vista del diametro, il meteorite russo era un sassolino rispetto a 2012 DA14. Se quest’ultimo avesse impattato la Terra, le conseguenze non sarebbero certo state qualche vetro frantumato o 1200 feriti da schegge.

Per fugare ogni dubbio, vi mostro un’immagine molto interessante in cui si vedono sia la traiettoria di avvicinamento del meteorite russo, sia quella del passaggio di 2012 DA14:

Il meteorite russo confrontato con 2012 DA14

Il meteorite russo confrontato con 2012 DA14

Come potete vedere, i due corpi prima di tutto arrivano da parti opposte rispetto alla Terra. Inoltre, se vi soffermate sugli orari indicati nel disegno, vedete bene che quando e’ accaduto il fatto russo, DA14 era ancora troppo lontano dalla Terra.

Facciamo anche un’altra considerazione aggiuntiva su questo disegno. Come vedere, il meteorite russo si e’ avvicinato alla Terra dala direzione del Sole. Questo rende il corpo meno visibile e giustifica in parte la non osservazione preventiva dalla Terra. Dico “in parte” perche’ ovviamente le dimensioni di questo meteorite erano troppo piccole rispetto a quelle generalmente cercate dal programma NEO della NASA. Stiamo infatti parlando di un corpo di soli, si fa per dire, 10-15 metri di diametro. Come sappiamo, gli oggetti orbitanti e catalogati come potenzialmente pericolosi per la Terra, hanno diametro sensibilmente maggiore. Di questi aspetti abbiamo parlato in dettaglio in questo post:

Asteroidi: sappiamo difenderci?

Solo per completezza, visto che in questi giorni mi e’ stato chiesto in diverse occasioni, vi riporto anche una foto molto interessante di un frammento rcuperato in Russia:

Composizione chimica di un frammento trovato in Russia

Composizione chimica di un frammento trovato in Russia

Questa immagine e’ importante per due aspetti. Prima di tutto, dimostra che sono stati trovati frammenti nella zona. Non ci crederete, ma in rete c’e’ anche chi cerca di convincere che non esistono frammenti del meteorite perche’ in realta’ non si e’ trattato di un evento di questo tipo, bensi’ della caduta di un astronave aliena. Sembra assurdo, ma purtroppo c’e’ anche chi, anche sulla TV pubblica, cerca di convincere adducendo motivazioni di questo tipo.

L’altro aspetto, questa volta scientifico, che rende la foto molto interessnate e’ invece la percentuale di elementi trovati dall’analisi del frammento. Dai valori riportati si evince che il corpo fosse una condrite ordinaria, cioe’ una roccia dotata delle stessa composizione dei corpi freddi che si sono formati nelle prime fasi del sistema solare primordiale.

Le condriti sono dunque molto antiche, ma anche molto frequenti nel sistema solare. Si stima che circa l’85% dei corpi che cadono sulla Terra siano delle condriti ordinarie.

Se ci limitiamo al punto di vista economico, il fatto di avere frammenti cosi’ ordinari fa anche diminuire il valore commerciale di questi ritrovamenti. Come infatti abbiamo visto in questo post:

Primi segnali della fine del mondo?

Esiste addirittura un mercato online di compra-vendita di frammenti di metoriti. In alcuni casi, i prezzi possono raggiungere cifre davvero esorbitanti.

Questo ultimo punto risponde ache alla curiosita’ di molti lettori che mi hanno chiesto di cosa fosse composto il meteorite russo.

Concludendo, lo studio visto mostra come le conseguenze della caduta del meteorite potevano essere molto piu’ dannose di quanto in realta’ sono state. In condizioni solo di poco diverse, il corpo avrebbe potuto impattare, invece che in una regione degli Urali, in Europa o peggio ancora sulla citta’ di Roma. In questo caso, i danni provocati sarebbero stati senza dubbio molto piu’ gravi.

 

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