Trasformare le strade in luoghi in cui l’energia viene prodotta: l’obiettivo comune di progetti diversi in giro per il mondo
Quando pensiamo all’idea stessa di inquinamento, urbanizzazione, cementificazione selvaggia, una delle immagini che si presentano più spontaneamente è quella della strada: corsie affollate, traffico, smog, rumore, asfalto.
Ma se le strade delle nostre città, le autostrade, le tangenziali diventassero un luogo per la produzione di energia pulita e non solo un luogo in cui questa energia viene consumata per andare a da un punto A a uno punto B?
Proprio quest’idea è il punto di partenza che accomuna alcuni progetti, diversi per metodi e meccanismi, ma tutti dediti a sfruttare le aree stradali come uno dei luoghi di produzione dell’energia che useremo in futuro.
Si va dalle tecnologie più canoniche, come il solare utilizzato in Oregon di cui racconta Ecologiae:
L’anno scorso, l’Oregon ha iniziato un progetto per una “strada solare” con un pannello solare montato a terra che produceva 104 chilowatt situato presso l’interscambio delle interstatali 5 e 205. Questo pannello ha fornito circa un terzo dell’energia per le luci dell’interscambio. Il Massachusetts ha recentemente annunciato un piano per installare un programma di costruzione di turbine eoliche tanto vaste da dare abbastanza energia a 400 famiglie su un terreno adiacente al Massachusetts Turnpike’s Blandford Rest Area.
Ricercatori e progettisti sembrano giocare con i modi per produrre energia lungo le strade, visto che la loro fantasia si può sbizzarrire, utilizzando anche materiali piezoelettrici e produttori di energia eolica integrati lungo le barriere stradali.
Sino a idee più curiose, come le mattonelle che funzionano da dinamo, di cui spiega il funzionamento Idee per il presente:
A mettere in pratica l’idea è stata la Pavegen Systems, società che conta di portare sul mercato entro il 2010 un nuovo prodotto: la mattonella-dinamo. La definizione corretta è “piastrella energetica”, in quanto capace di trasformare l’energia cinetica dei passanti che la calpestano in energia elettrica. L’accessibilità di questa tecnologia è dovuta anche ai materiali utilizzati: oltre alla gomma ed alla plastica riciclata, viene usato il litio per l’accumulatore centrale e una serie di dispositivi antifurto ed anti-danneggiamento. Per il passante o per l’automobilista sarà come camminare su un normale marciapiede o una strada cittadina: per produrre energia, la piastrella ha bisogno di un abbassamento di appena 5 millimetri.
In alcuni casi non si tratta di affiancare nuove strutture alle strade, ma di sostituire in toto l’asfalto, come l’esempio di cui leggiamo su Green.me:
Vediamo nello specifico come si articola l’idea, tutt’altro che fantascientifica: ciascun pannello (2m x 2) è suddiviso in tre livelli, disposti uno sopra l’altro.
- il livello superiore, una lega di vetro speciale, è traslucido e resistente, sopporta grandi pesi, pessime condizioni ambientali e permette all’irraggiamento solare di attraversarlo e “colpire” le celle sottostanti.
- il livello centrale è invece costituito da una fitta rete di celle solari dotate di led, pensate per illuminare la superficie stradale con qualsiasi tipo di segnale: pericolo, traffico, rallentamenti, lavori in corso e, nel caso si rivesta un cortile, anche giochi per bambini.
- il livello inferiore è infine quello che ospita i cavi per la distribuzione dell’energia prodotta ma anche dei segnali telefonici, televisivi, eccetera. Sarà inoltre impermeabile, come il livello superiore, in modo da assicurare il passaggio della corrente.
[...] Il sistema potrà infatti immagazzinare energia tramite piccole batterie poste al livello centrale, così da rimetterla in circolo nei momenti di bisogno. Sarà poi in grado di autoriscaldarsi per sciogliere eventuali strati di ghiaccio in qualsiasi momento, evitando emergenze e spese per i mezzi spargisale.
Sfruttare il movimento nei modi più diversi è una delle proposte più concrete. In effetti la funzione delle strade è proprio quella di fornire percorsi agevoli di spostamento per persone e veicoli: perché non sfruttare, dunque, le centinaia o migliaia di persone che ogni giorno le percorrono?
La New Energy Technologies Inc., ad esempio, ha proposto un metodo per sfruttare il movimento di camion e semplici automobili. Spiega E-cology:
L’azienda New Energy Technologies Inc. ha realizzato un prototipo su scala commerciale in grado di generare elettricità dal movimento di veicoli come camion, auto e pullman. Il sistema prevede una sorta di rampa, simile a quelle che troviamo sulle nostre strade per farci diminuire la velocità e rispettare i limiti, nelle quali sono incorporati dei sensori che sono in grado di assorbire gli urti determinati dalla velocità del veicolo che transita sopra tale rampa.
Il concetto è di assorbire energia in eccesso generata dal movimento degli pneumatici sulla superficie convertendola in energia elettrica. Le rampe sono inoltre progettate per non ridurre eccessivamente la velocità del veicolo che vi transita sopra grazie ad un particolare struttura che permette ai veicoli di scorrere agevolmente su di esse.
La New Energy ha sviluppato in realtà addirittura due tipi di sistema diversi: l’Heavy MotionPower, che è stato progettato per veicoli industriali pesanti, e l’Auto MotionPower, per i piccoli veicoli come automobili e camion leggeri.
Un’altra variante del sistema, MotionPower Express, è adatto per quei tratti stradali con maggiore passaggio di veicoli come uscite dai caselli autostradali, aereoporti e così via.
Sempre di energia generata dal movimento, ma in questo caso energia eolica, racconta Blogeko:
Energia eolica dal passaggio degli autocarri sulle autostrade. Il progetto pilota lanciato sulla Parigi-Lione sembra dar corpo per la prima volta a tante intuizioni rimaste allo stadio di semplici idee: turbine eoliche verticali collegate ai lampioni, oppure montate su strutture orizzontali, o ancora installate lungo i tratti protetti da barriere fonoassorbenti.
La società Aprr (Autoroutes Paris-Rhin-Rhône) ci sta provando sul serio, e ha installato un nuovo tipo di turbina nel tratto di Venoy-Grosse-Pierre, a Sud-Est di Parigi. Guardate.
[…] Per circa un anno, fino alla metà del 2011, la società autostradale misurerà la quantità di energia elettrica prodotta dalle turbine.Se l’esperimento si rivelerà positivo, potrebbero essere installate altre turbine destinate ad alimentare le apparecchiature che fanno da contorno all’autostrada e che consumano meno di 2 kW ora: telecamere, stazioni meteo, pannelli con messaggi luminosi.
Ma la peculiarità dell’ambiente stradale è proprio la possibilità di sfruttare fonti di energia differenti allo stesso tempo, come nel caso del progetto KmZeroRoad. Spiega Stradafacendo:
Nella pratica – scrive il sito urbanocreativo.it – KmZeroRoad può prendere forma lungo un percorso stradale, da realizzare o già realizzato e attivo, isolando nello spazio di un chilometro (replicabile in più punti della stessa strada) 3000 metri quadri di impianti microelici, 5000 metri quadri di impianti fotovoltaici e 1200 sonde geotermiche. In termini di emissioni nell’atmosfera si risparmierebbero più di due milioni di chilogrammi di Co2 ogni anno. Per di più il concept, già condiviso da una compagine di aziende leader nella costruzione di infrastrutture stradali a livello lombardo e nazionale, prevede l’aumento della sicurezza stradale con integrazioni nell’asfalto di moduli elettroriscaldanti con funzione antigelo.
In altri casi il principio invece è di sfruttare la forza d’attrito, come nel progetto dei ricercatori israeliani dell’Università di Haifa di cui scrive Alla Guida:
A questo risultato sarebbero giunti ricercatori israeliani dell’Università di Haifa, appunto in Israele, che avrebbero messo a punto un laborioso ed ingegnoso sistema che potrebbe iniziare la prima fase sperimentale a partire dal prossimo anno e che prevedrà un asfalto ecologico che, a mo di sandwich, terrà insieme una miscela di quarzo, sali minerali vari che, alla semplice pressione delle ruote di un’auto, visto che, sotto il suo peso entrerebbero in conflitto generando energia per sfregamento che verrebbe poi appositamente veicolata ed immessa ad apposita centrale che la raccoglierebbe per poi re-immetterla negli usi domestici e industriali, mobilità compresa.
Un’idea tutt’altro che bizzarra, si pensi che il transito di 600 auto di un tratto di strada di appena 10 chilometri significherebbe una produzione di energia pari a 5 megawatt in grado di illuminare 1.500 appartamenti per un’ora;
Ma non solo produzione di energia. Si pensa anche a come ridurre l’emissione di smog e agenti inquinanti. In Olanda hanno pensato a quello che è già stato ribattezzato l’asfalto “mangiasmog”. Spiega Ecoo:
Per risolvere il problema dell’inquinamento, in Olanda arriva l’asfalto mangia smog. Si tratta di un’invenzione molto interessante, che ha l’obiettivo di porre rimedio ad una questione molto dibattuta, ma che non ha consentito di trovare fino ad ora molte soluzioni completamente valide. Chissà se questa sarà la volta buona. Tutto sta nello scegliere la pavimentazione stradale adatta, che è composta da un particolare tipo di asfalto capace di “mangiare lo smog”. Nell’opera di creazione di questo tipo di materiale si sono cimentati i ricercatori dell’Università della Tecnologia di Eindhoven.
Essi stanno facendo degli studi specifici in proposito. L’elemento di partenza è il biossido di titanio, che si presta alla messa a punto di un materiale in grado di combinarsi perfettamente con l’asfalto e con il cemento. L’inquinamento atmosferico ne trae un grande giovamento, in quanto il materiale in questione è capace di eliminare gli ossidi di azoto che sono prodotti dalle emissioni delle automobili. Tale riduzione può arrivare anche al 45%.
Uno di questi progetti riguarda anche l’Italia, e ce ne parla Tecnologia e Ricerca:
Le proprietà del Biossido di Titanio sono oramai ben note agli operatori per la protezione ambientale in tutto il mondo. Grazie infatti alle sue caratteristiche ed al solo apporto di luce solare si innesca l’attivazione di un processo fotocatalitico che causa la trasformazione degli inquinanti (Biossido d’Azoto, Benzene, Ossidi di zolfo, Monossido di Carbonio, Ozono ed alcuni particolati di particelle sottili) in piccolissime quantità di semplici sali minerali già presenti in natura (Nitrato di Sodio, Nitrati di Calcio e Calcare). Tutto ciò consente di migliorare la salute dell’ambiente in cui viviamo.
Dal biossido di titanio si sono ricavate tutta una serie di innovazioni molto importanti per l’ambiente. Di seguito ne riportiamo tre tre le più interessanti.
La prima riguarda un pavé contro l’inquinamento. Sarebbe questa la nuova strategia per ripulire l’aria nelle città. I prossimi manti stradali potrebbero infatti essere costruiti con lastre speciali che, sotto l’azione della luce solare, riducono la presenza in atmosfera di alcune sostanze inquinanti come gli ossidi di azoto. L’invenzione è dell’azienda tedesca Franz Carl Nüdling Betonelemente che ha sviluppato le lastre “Air Clean” in collaborazione con i ricercatori del Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology di Schmallenberg, guidati da Monika Herrchen .
Gli ossidi dell’azoto, rilasciati soprattutto dai veicoli, sono tra gli inquinanti più nocivi perché reagiscono con altre molecole presenti in atmosfera, come ossigeno e idrocarburi incomposti, e producono composti chimici dannosi (per esempio l’ozono); essendo idrosolubili, portano poi alle piogge acide (contenenti acido nitrico e nitroso). Per avere un’idea del problema, si pensi che in Germania, nel corso del 2009, i livelli di ossidi dell’azoto registrati nelle maggiori città tedesche hanno superato i limiti permessi nel 55 per cento.
[…] La seconda si basa sempre sulle stesse caratteristiche della prima ed è stata sviluppata da Italcementi. In una grande citta’ come Milano l’inquinamento da ossido d’azoto potrebbe essere abbattuto di un terzo, ogni anno, rivestendo le grandi superfici urbane, ad esempio le strade, con uno speciale cemento ecologico che, attivandosi con la luce del sole, emette sostanze in grado di abbattere gli Nox e anche altri inquinanti.
In definitiva, non sembra esserci una sola risposta. Sempre di più si delinea un futuro in cui le soluzioni dovranno essere studiate in relazione ai luoghi, all’ambiente, sfruttando un mix di fonti, senza tentare di applicare dappertutto le medesime soluzioni.
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