La Stampa - Consultazione Archivio

Alla ricerca di "energia pulita,, Verso le centrali elettriche con convertitori magneto-idrodinamici Alla ricerca di "energia pulita,, Realizzato dai sovietici un impianto pilota di 25 milioni di watt - Intense sperimentazioni su macchine a ciclo aperto e chiuso - Significativi risultati scientifici conseguiti a Frascati dal «Laboratorio conversione diretta» del Cnen Val 7 al 10 dicembre si riuniranno a Mosca, sotto gli auspici dell'Agenzia Atomica dell'Onu (Iaea, Vienna) gli appartenenti ad un gruppo di collegamento internazionale per discutere ed approvare un rapporto sulla situazione odierna della ricerca MHD. Questa sigla significa « magnetoidrodinamica », un modo nuovo per produrre energia elettrica. Ci sono valide ragioni per effettuare ricerche di questo genere e possiamo incominciare da quelle di carattere ecologico. Le centrali termoelettriche tradizionali scaricano giornalmente nell'atmosfera tonnellate di gas tossici per cui l'opposizione della popolazione alla costruzione di nuovi impianti sul proprio territorio si fa sempre più viva. Significative le vicende dell'ultima supercentrale dell'Enel (tra le più grandi d'Europa) osteggiata al Nord ed al Sud della Penisola e che dopo tanto peregrinare sorgerà forse nel Polesine. D'altra parte, nel 2000, il fabbisogno energetico delle nazioni più industrialmente avanzate sarà tre volte quello attuale; di esso il 50'fo verrà coperto con l'energia elettrica. Di qui l'esigenza di costruire numerose centrali per sopperire ad un tasso di richiesta che raddoppia circa ogni dieci anni. Due problemi conciliabili solamente producendo energia « pulita », secondo l'appello di Nixon del giugno scorso. Questo risultato potrà probabilmente essere conseguito tramite i convertitori MHD. I rendimenti Esiste, infine, un'altra ragione che induce ad intensificare le ricerche in questa direzione. Gli indici che caratterizzano un impianto di produzione sono i costi di installazione e di conduzione, l'affidabilità e il rendimento. Le soluzioni attualmente in uso hanno raggiunto da tempo il (i tetto » dei rendimenti conseguibili; pur adottando costosi accorgimenti, il rendimento globale sale di decimi o di centesimi, anziché di unità. Passare da valori di 33,52 a 33,960/) è un risultato quanto mai apprezzabile. Rendimenti molto più elevati si possono ottenere solamente con radicali innovazioni. Ad esempio, la MHD incomincia a diventare interessante quando si parla di rendimenti intorno al 50''o per una prima generazione e del 60Vo per la seconda; ciò significa ridurre dal 30 al 500''o l'inquinamento termico degli ir..pìanti qualora si adotti una sorgente di calore convenzionale, vale a dire si realizzi un sistema a ciclo aperto, ossia il gas, dopo la conversione in elettricità, venga scaricato nell'atmosfera o impiegato per far funzionare turbine a vapore delle centrali elettriche odierne. Infatti, un impianto MHD impone, per esigenze proprie di funzionamento, gas quasi completamente depurato da elementi nocivi. Ricorrendo alla produzione a ciclo chiuso (il gas viene riciclato), si prevede l'utilizzo di una sorgente di calore nucleare, con possibilità di ridurre ulteriormente l'inquinamento. Questa seconda soluzione non esclude l'impiego di combustibili convenzionali di cui parecchi paesi possiedono grandi riserve, tali da coprire le richieste di energia elettrica ancora per diverse decine di anni. Ma vediamo come funziona un convertitore MHD. Ricordiamo una delle leggi fondamentali dell'elettromagnetismo: tutte le volte che un conduttore si muove in un campo magnetico, diventa sede di forze elettromotrici e quindi è percorso da correnti elettriche se è chiuso su se stesso o attraverso un utilizzatore. Su questo principio, vecchio più di un secolo, si basano gli attuali generatori elettromeccanici di energia elettrica (alternatori e dinamo). Il conduttore Nei convertitori MHD il conduttore (rame o alluminio) può essere liquido o gassoso. La maggior parte degli esperimenti viene condotta utilizzando un gas riscaldato ad alte temperature e ionizzato (plasma). Esso viene fatto espandere attraverso un ugello affinché acquisti' velocità e poi immesso in un canale rettangolare posto tra le espansioni polari di un potente elettromagnete. Alle pareti di questo cariale sono applicati degli elettrodi che raccolgono la corrente continua, la sola forma ottenibile attraverso questo processo. Non sono pertanto richiesti turbine o altri organi ro¬ tanti che inevitabilmente abbassano il rendimento. Su questo principio l'Istituto sovietico delle « Alte Temperature » ha annunciato recentemente la realizzazione della centrale U-25, un impianto pilota abbastanza potente, da 25 MW (milioni di watt). Essa verrà probabilmente presentata per la prima volta agli esperti dì MHD che si riuniranno a Mosca a giorni. Vediamo di che cosa si tratta. Un comune gas naturale, arricchito di ossigeno, riscaldato ad oltre mille gradi centigradi, viene immesso nella camera di combustione; successivamente è arricchito con carbonato di potassio per ionizzarlo e conferirgli una adeguata conducibilità elettrica. Il plasma Il plasma giunge in questo modo al convertitore MHD e qui si verifica il fenomeno della conversione diretta in elettricità. La corrente raccolta dagli elettrodi viene convertita in alternata, tramite appositi dispositivi, al fine di poterla immettere nella rete di distribuzione. Una volta utilizzato, il gas cede il suo calore a degli scambiatori dai quali si rica¬ va vapore acqueo per far funzionare la turbina che aziona l'alternatore. La centrale U-25 si associa quindi a quella convenzionale. Il risultato conseguito è senz'altro notevole, ma ancora troppo lontano da un'applicazione industriale per la quale le potenze dovrebbero andare oltre i 1000 MW termici. L'utilizzazione dell'energia nucleare come sorgente di calore per i convertitori MHD è condizionata dallo sviluppo dei reattori ad alta temperatura raffreddati a gas, che non sono però ancora suffi cientemente affermati. Dall'abbinamento dei due potranno realizzarsi dei convertitori a ciclo chiuso che al tualmente procedono su scala ridotta rispetto a quelli a ciclo aperto. Tuttavia, i progressi finora conseguiti sono promettenti, come dimostrano le ricerche condotte dal Cnen (Comitato nazionale per l'energia nucleare) tramite il « Laboratorio conversione diretta », i cui risultati sono di primissimo piano nell'ambito internazionale. Ad esempio, il sostanzioso rapporto che verrà presentato a Mosca è stato per più di un terzo predisposto dai ricercatori di Frascati. Vittorio Re a e o e . L'insieme del convertitore MHD installato dal Cnen a Frascati. Sulla sinistra, in alto, si vede il vapore di azoto del magnete criogenico che racchiude il condotto generatore