Energia dal moto delle acque

Energie Oggi, 2, (08), 20-23 (novembre 2010), in Inquinamento, 52, (127), (novembre-dicembre 2010)

Giorgio Nebbia nebbia@quipo.it

Noi crediamo sempre di essere i primi a scoprire qualche cosa fino a quando non guardiamo la storia. Questo è particolarmente vero quando esaminiamo la diffusione e l’evoluzione delle fonti energetiche rinnovabili, tutte derivate dal Sole, come la possibilità di trarre dal Sole calore a bassa o alta temperatura, o elettricità, di usare il vento, generato dalla diversa distribuzione dell’energia solare sulle varie parti dei continenti e degli oceani, o il moto delle onde, anch’esse provocate dal vento, o l’uso della biomassa vegetale come combustibile, direttamente o indirettamente, o dell’energia ricavabile dal moto delle acque, o dal flusso delle acque calde e fredde degli oceani, assicurato dal ciclo di evaporazioni e condensazioni dell’acqua planetaria provocato dal Sole. Per non parlare della forza del Sole nelle operazioni di “chimica industriale” come la produzione del sale per evaporazione dell’acqua di mare nelle saline. Un esame delle basi storiche e culturali delle fonti energetiche rinnovabili offre interessanti occasioni anche per lo studio della circolazione delle idee e delle invenzioni da un continente all’altro, su scala globale anche quella, dal momento che la furbizia umana nell’osservare i fenomeni della natura e terne vantaggio non è legata ad una particolare società o civiltà. Lo si era già visto a proposito dell’energia del vento, in un fascicolo precedente (EnergieOggi, 2, (06), 18-21 (aprile 2010), in Inquinamento 52, (123) aprile 2010) e questo vale ancora di più per la possibilità di “estrarre” energia dal moto dell’acqua dei fiumi o dal moto delle maree.

Energia per il futuro

E' in corso un vivace dibattito sul futuro dell'energia: quanto durerà il petrolio ? i mutamenti climatici vanno verso un riscaldamento globale o verso una nuova era glaciale ? Forti interessi economici diffondono l'illusione che le centrali nucleari possano risolvere i problemi di un mondo affamato di energia, nei paesi industrializzati, ma soprattutto in quelli emergenti e ancora poveri.

Gli studiosi che fanno capo al movimento "Energia per il futuro" sostengono che la salvezza va cercata nel ricorso alle fonti rinnovabili di energia e spiegano come è possibile ottenere calore ad alta e bassa temperatura e elettricità dal Sole, elettricità dal vento e dal moto delle acque, materie prime e energia dalla biomassa anch'essa "fabbricata" per fotosintesi dal Sole. Non a caso il promotore del movimento è il prof. Vincenzo Balzani, autorità nel campo della fotochimica, che occupa nell'Università di Bologna la cattedra di chimica che è stata, all'inizio del secolo scorso, di Giacomo Camician: le forze del Sole, egli scriveva già un secolo fa, potranno liberare i paesi poveri dalla miseria e i paesi industriali dall'inquinamento dovuto ad un distorto "progresso".

Il movimento "Energia per il futuro" aveva un suo sito, ricco di informazioni e stimoli, che purtroppo è stato disattivato.

Il passato è prologo: perché la storia dell'energia solare

Conferenza Genova 3 novembre 2006

Giorgio Nebbia

Dopo lunghi tentennamenti finalmente i governi dei paesi industrializzati, e anche quello italiano, si sono resi conto che l’impoverimento delle riserve di petrolio e i danni sanitari e climatici arrecati dall’inquinamento impongono il ricorso alle fonti energetiche rinnovabili, tutte dipendenti dal Sole. Ma i passi sono lenti; grazie a incentivi monetari cominciano a comparire le apparecchiature “più semplici”, in Italia pannelli fotovoltaici e riscaldatori solari su alcuni edifici, e qualche generatore eolico; ben poco viene fatto per l’utilizzazione delle altre forme in cui si potrebbe usare l’energia del Sole: biomasse, applicazioni del fotovoltaico ai trasporti, eccetera.

Eppure una enorme quantità di esperienze e conoscenze è sepolta nella altrettanto enorme documentazione di ricerche, esperimenti, prove fatte nel corso degli ultimi duecento anni; molti tentativi sono stati fatti quando lo stato della scienza e della tecnica era arretrato e potrebbero risorgere con successo economico e soprattutto al servizio dello sviluppo umano dei paesi del Sud del mondo --- generatori termoelettrici, motori Stirling solari, produzione di energia meccanica dal moto ondoso, carburanti da prodotti e sottoprodotti agricoli e forestali, produzione di alghe, frigoriferi e condizionatori d’aria solari, forni domestici solari, distillatori solari di acque salmastre o marina per ottenere acqua dolce, depuratori delle acque con metodi solari, processi per immagazzinare il calore a bassa e media temperatura, stagni solari, utilizzazione delle differenze di temperatura e di salinità che il Sole genera nei mari, dell’energia “incorporata” nei piccoli salti di acqua, eccetera.

Il progetto avviato dalla Fondazione Archivio Luigi Micheletti di Brescia, che sin può consultare qui, ha il fine di raccogliere e mettere ordine negli archivi degli studi sull’energia solare in Italia, nella documentazione su quanto è stato fatto negli ultimi tre o quattro secoli in Europa, ma anche di affrontare il poco esplorato campo delle conoscenze “solari” di altri paesi e culture.

La documentazione che comincia ad essere disponibile apre nuovi orizzonti sulle attività nel campo solare ed eolico, nell’Unione sovietica, nel mondo islamico, dove l’attenzione per specchi e motori solari e eolici risale a oltre mille anni fa, nei duemila anni di culture quasi ignorate come quella cinese, persiana, indiana. In questo modo la storia dell’energia solare apre nuovi orizzonti anche nella trasmissione delle conoscenze scientifiche e tecniche fra est e ovest; emblematico è il caso della trasmissione delle conoscenze sui motori eolici dall’Asia centrale verso la Cina da una parte e verso il Mediterraneo dall’altra, vero veicolo di incontro di civiltà.

Lo studio della storia dell’energia solare permette anche di resuscitare dall’oblio molti studiosi ed inventori che si sono occupati di dispositivi capaci di mettere l’energia solare al servizio delle società umane, e la sua conoscenza aiuta, infine, anche ad evitare di ripetere errori fatti in passato, trascurando il carattere “speciale” dell’energia del Sole.

Valentin Alekseevich Baum (1904-1980), pioniere dell’energia solare

Valentin Alekseevich Baum è nato il 28 febbraio 1904 a Leningrado, e si è laureato nel 1929 dall’Istituto di Ingegneria dei Trasporti di Mosca. Dal 1930 al 1934 ha lavorato nell’ufficio per le strutture termiche e metallurgiche dello stabilimento VE Grum-Grzhimalo. Nel periodo 1930-1934 Baum ha svolto numerose ricerche, alcune delle quali sono state pubblicate nella rivista "Stalprokat”, che hanno portato a perfezionamenti originali nella progettazione dei forni metallurgici.

Nel 1934 è passato ad insegnare all’Accademia Militare per i trasporti e la meccanizzazione dell’Armata Rossa e ha condotto ricerche sul riscaldamento e raffreddamento dell’acciaio per corazzature, sviluppando metodo per il rapido riscaldamento di tali lamiere, sulla miscelazione turbolenta e ha sviluppato metodi per il riscaldamento delle piastre per corazzature in modo da evitare l’ossidazione. Per il suo lavoro sul riscaldamento e il raffreddamento degli acciai ha ricevuto riconoscimenti e promozioni. Il lavoro sul mass transfer turbolento è stato l’oggetto della sua tesi di dottorato.

Nel 1939 Baum è stato invitato a lavorare per la Commissione per l’energia solare dell’Accademia delle Scienze sovietica e per l’Istituto di Energetica della stessa Accademia. Ha condotto ricerche sulle perdite di calore nell’aria sovrastante i pannelli solari e per lo sviluppo di concentratori paraboloidi per caldaie solari, eccetera, Nel 1945 ha sostenuto la tesi di dottorato in Scienze fisiche e matematiche sui processi di mass transfer in correnti di fluidi.

Dal 1949 VA Baum ha lavorato nel laboratorio per l’energia solare dell’Istituto di Energetica Krzhizhanovsky dell’Accademia delle Scienze dell’URSS e del 1953 al 1965 è stato incaricato della direzione dello stesso Istituto.

Nel 1965 è stato eletto membro e membro della direzione dell’Accademia delle Scienze della Repubblica Socialista Sovietica Turkmena.

Baum ha pubblicato più di 25 lavori e nel campo del trasferimento di massa e energia e più di 100 lavori nel campo dell’energia solare. E’ titolare di molte invenzioni e ha seguito le ricerche di oltre 60 dottorandi, 3 liberi docenti in Scienze matematiche e fisiche e 6 docenti, 2 dei quali in scienze nella Repubblica Socialista Sovietica Bielorussa.

Valentin A. Baum è stato membro della International Solar Energy Society e della COMPLES, Cooperation Mediterraneenne pour l’Energie Solare. Nel 1978 ha ricevuto il premio Farrington Daniels per le sue ricerche nel campo dell’energia solare e nel 1979 è stato eletto vicepresidente della International Solar Energy Society.

Valentin A. Baum, membro del Partito Comunista dal 1941, ha ottenuto nel 1953 il Diploma di Onore e nel 1954 la Bandiera Rossa per il Lavoro. Nel 1974 ha ottenuto dal Presidio Supremo della Repubblica Socialista Sovietica Turkemena il titolo di “Lavoratore honoris causa della Scienza e Tecnologia” della stessa Repubblica. Valentin Baum è morto nel 1980.

Sono debitore di queste notizie al dott. Vladislav Pasichny pasich2008@meta.ua (g.n.)

Una rassegna delle ricerche sovietiche sull'energia solare è stata pubblicata dal prof. Baum nei Proceedings of the National Academy of Science degli Stati Uniti, 1961, e si può leggere qui.