Innovazione nello stoccaggio di energia rinnovabile!
Offriamo tecnologie rivoluzionarie per l’immagazzinamento e l’uso dell’energia, garantendo il futuro delle energie rinnovabili.
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L’Invenzione del Terzo Millennio
Trasformazione dell’energia dell’aria compressa in energia dell’acqua compressa
Gentili Interessati,
Abbiamo sviluppato una centrale ibrida di accumulo ad aria compressa e idroelettrica per l’utilizzo di fonti energetiche volatili. Questo sistema consente la conversione senza perdite dell’energia dell’aria compressa in energia idrica pressurizzata. L’analisi dei flussi energetici della centrale idropneumatica (input e output) ha mostrato che l’energia dell’aria compressa può non solo essere trasferita senza perdite all’acqua pressurizzata, ma che durante la riconversione in elettricità l’energia viene triplicata.
Generazione simultanea di aria compressa e ricompressione
Inoltre, ho riscontrato che i processi di generazione dell’aria compressa e di riconversione possono avvenire simultaneamente. Ciò significa che l’aria compressa generata può essere immediatamente trasformata in acqua pressurizzata. L’acqua motrice risultante viene contemporaneamente convogliata attraverso una turbina idraulica e convertita in energia elettrica da un generatore.
Per avviare il processo è necessaria una connessione alla rete pubblica oppure, in modalità isola, un generatore elettrico. Se l’impianto deve essere in grado di avviarsi autonomamente dopo un blackout, è necessario un ulteriore serbatoio di aria compressa.
Un esempio di calcolo come dimostrazione
Si prende un compressore a vite standard V-Drive T con doppio stadio di compressione e regolazione della velocità della ditta Almig, con una potenza nominale di 323,82 kW e, in uscita, una portata secondo ISO 1217 (Annex C-2009), che garantisce un volume effettivo costante di 744,66 litri al secondo a una pressione operativa costante di 13 bar. Se questa aria compressa viene introdotta simultaneamente in un serbatoio d’acqua completamente pieno e resistente alla pressione, l’aria compressa preme sulla superficie dell’acqua. L’acqua viene così trasformata in acqua motrice (funziona secondo il principio di un vaso di espansione in un impianto idrico domestico).
Con una turbina idraulica (preferibilmente una turbina Pelton, che ha perdite molto basse in regime parziale) e un generatore, si ottiene il seguente calcolo:
Portata d’acqua [l/s]: 744 (stesso volume del compressore a vite)
Salto netto: 130 m (corrisponde a 13 bar – stessa pressione del compressore)
Rendimento turbina [%]: 92
Rendimento generatore [%]: 95
Potenza turbina (meccanica): 872,38 kW
Potenza generatore (elettrica): 828,76 kW
Si generano così 828,76 kW di energia elettrica.
Se si sottraggono i 323,82 kW necessari per azionare il compressore, rimane un surplus di 504,94 kW.
La potenza erogata può essere notevolmente aumentata se l’aria compressa che rimane nel serbatoio d’acqua vuoto dopo un ciclo di produzione viene riportata al compressore, risparmiando così circa il 50% dell’energia necessaria per la produzione di aria compressa.
Calcolo:
La potenza generata meno l’energia utilizzata per produrre l’aria compressa dà un surplus di
828,76 kW – 323,82 kW = 504,94 kW
risparmio della metà dei costi energetici 323,82 / 2 = +161,91 kW
Questo dà un surplus totale di 666,88 kW
È possibile scaricare il calcolo della turbina da Internet, ad esempio su https://www.leimegger.de/Ingenieur/turb_berech.html
Con circa 666 kW x 8.760 ore (estrapolato su un anno), si ottiene
5.834.160 kWh x 7 ct = € 408.391,20 di ricavi annui
I costi stimati di costruzione dell’impianto sono di circa 1,6 milioni di euro
Il periodo di ammortamento è di circa 4 anni!
Spiegazione dell’eccedenza
Ora tutti gli scienziati hanno un problema, perché durante gli studi è stato insegnato loro che il moto perpetuo non esiste. I miei calcoli hanno dimostrato che il surplus non viola le leggi della termodinamica, ma deriva dalla conversione efficiente dell’aria, un mezzo a bassa massa, in acqua, un mezzo ad alta massa. Grazie alla sua bassa massa, l’aria può essere compressa e trasportata molto più facilmente e con un consumo energetico molto inferiore rispetto all’acqua.
Esempio di calcolo:
Un compressore con una potenza nominale di 323,82 kW può generare 744,86 litri al secondo a una pressione di 13 bar. Una pompa d’acqua con una portata di 744,86 l/s e una pressione di 13 bar richiede almeno 1.000 kW per raggiungere la stessa pressione e volume.
- Per la produzione di aria compressa si applicano le leggi della compressione dei gas (bassa massa).
- Dopo la trasformazione dell’aria compressa in acqua motrice, per la riconversione si applica la legge dell’energia idraulica (alta massa).
Promemoria dalla fisica scolastica:
- 1 litro d’aria ha una massa di circa 1 grammo
- 1 litro d’acqua ha una massa di circa 1.000 grammi
Un confronto con una locomotiva a vapore mostra che l’aria compressa o il vapore contengono più potenziale energetico di quanto si pensi comunemente. Mentre un cilindro a doppio pistone di una locomotiva a vapore raggiunge un rendimento del 99,83%, una turbina a gas raggiunge solo il 37% a causa della sua costruzione.
Nel mio concetto, la pressione viene utilizzata come fonte di energia cinetica trasformando l’acqua pressurizzata in acqua motrice, che viene poi spostata dal serbatoio e fatta passare attraverso una turbina per generare elettricità. L’energia è sempre stata contenuta nell’aria compressa; attraverso una conversione mirata può essere sfruttata in modo molto più efficiente.
Il fatto è che la trasformazione dell’aria compressa in acqua pressurizzata non viola in alcun modo le leggi della termodinamica. È anche vero che per avviare e per il funzionamento continuo dell’impianto è sempre necessaria energia elettrica per azionare il compressore, e questo non viola le leggi della termodinamica.
Riassunto
Processo di produzione dell’energia elettrica
Per la generazione continua di energia elettrica sono necessari tre serbatoi allo stesso livello. Poiché i serbatoi sono collegati, si possono utilizzare tubazioni di pochi metri, il che aumenta notevolmente l’efficienza rispetto alle centrali di accumulo in montagna con le loro lunghe tubazioni. Dopo l’avvio del compressore, l’aria compressa viene introdotta nel primo serbatoio pieno d’acqua. Si genera così acqua motrice, che viene utilizzata per produrre elettricità tramite una turbina e un generatore. L’acqua motrice scaricata viene introdotta nel secondo serbatoio. Quando il livello dell’acqua nel primo serbatoio raggiunge il punto basso previsto, il primo ciclo di generazione termina. Il secondo serbatoio, che nel frattempo è stato riempito con l’acqua del primo, viene sigillato ermeticamente e pressurizzato con aria compressa. Inizia il secondo ciclo di generazione. Contemporaneamente, l’aria compressa del primo serbatoio viene riportata al compressore, risparmiando circa il 50% della produzione di aria compressa. Dopo il secondo ciclo di generazione, segue il terzo ciclo come prima. Poi il ciclo si chiude e si ricomincia con il primo ciclo di generazione.
Non serve sottolineare cosa significherebbe una tale moltiplicazione dell’energia per il settore energetico mondiale in futuro. Il nostro problema globale con l’energia fossile sarebbe praticamente risolto. Questo nuovo processo ha un potenziale enorme. Tutti i problemi ambientali sarebbero eliminati e la protezione del clima garantita.
I principali vantaggi della centrale elettrica
- Elettricità 100% verde, produzione garantita senza emissioni
- I mezzi di esercizio sono aria e acqua gratuite
- Funzionamento continuo, 8.760 ore all’anno
- Questa centrale non soffre di periodi di bassa produzione rinnovabile
- Costi di produzione < 1 ct/kWh
- La costruzione decentralizzata di queste nuove centrali alleggerisce le reti
- Durata dell’impianto in ciclo chiuso di almeno 50 anni, con costruzione in cemento armato anche oltre 100 anni
- L’acqua pulita prolunga la vita utile delle turbine
- Questa centrale è in grado di avviarsi dopo un blackout (black-start)
- Energia sufficiente e accessibile per tutti
- Il traffico automobilistico e dei camion può essere convertito immediatamente
- Tutte le centrali nucleari e termoelettriche alimentate a petrolio, carbone o gas saranno superflue in futuro
- Tutte le pale eoliche e gli impianti fotovoltaici possono essere smantellati, ripristinando così la tutela della natura
- L’obiettivo climatico sarà raggiunto
- Non saranno più necessarie manifestazioni per l’ambiente e la natura
Conclusione
Questa nuova centrale ibrida di accumulo ad aria compressa e idroelettrica, che non necessita di dislivello topografico, può essere installata in qualsiasi luogo del pianeta e rivoluzionare così la produzione di energia.
Poiché questa forma innovativa di produzione e accumulo di energia utilizza macchine e tecnologie già disponibili sul mercato, il nuovo sistema può essere implementato immediatamente senza lunghi tempi o costi di sviluppo.
Sono già stati concessi tre brevetti per l’Europa e gli Stati Uniti.
Distinti saluti
Johann Tauscher
Johann Tauscher
Josef-Kainz-Mayer-Gasse 12
A-1220 Wien
Cellulare: +4369917747071
E-Mail: office@greenenergystorage.at
Tecnologie rivoluzionarie per l'immagazzinamento dell'energia
- Riduzione dell'impatto ambientale
- Stoccaggio di fonti energetiche volatili
- Nessuna limitazione topografica
- Ottimizzazione dell'efficienza energetica
Impianto di accumulo di energia ad aria compressa
In tempi di transizione energetica, l’energia rinnovabile è sempre più richiesta. Tuttavia, presenta un inconveniente: non garantisce una produzione continua di elettricità. Con il mio impianto ibrido di accumulo ad aria compressa e idroelettrico, questo problema viene risolto. Nel mio concetto, vengono utilizzati solo mezzi sicuri come aria compressa e acqua.
Impianto a energia delle onde
Il primo impianto a energia delle onde con una potenza di circa 300 kW è stato costruito nel 2011 a Mutriku, in Spagna. Il mio concetto supera la bassa potenza, immagazzinando l’aria compressa in un serbatoio prima di convertirla in energia elettrica. Quando necessario, l’aria compressa viene trasformata in acqua pressurizzata, che alimenta una turbina idraulica altamente efficiente per generare elettricità e immetterla nella rete.
Johann Tauscher - Pioniere di soluzioni innovative per l'immagazzinamento di energia
Da oltre 20 anni mi occupo dello sviluppo di un sistema di accumulo di energia ecologico. Durante la ricerca sugli impianti di accumulo ad aria compressa, ho scoperto che si utilizzano esclusivamente turbine a espansione di gas. Si conoscono bene i limiti delle turbine a gas, poiché il mezzo aria compressa ha praticamente nessuna massa. Ciò porta a un’efficienza non soddisfacente nella trasmissione dell’energia tramite turbine a gas.
La situazione cambia quando al posto di una turbina a gas si utilizza una turbina idraulica, che raggiunge un’efficienza superiore al 90%.
Questo risultato si ottiene trasformando l’aria compressa in acqua pressurizzata.