Stirling resuscitato

Esistono diversi modi per estrarre energia dal sole. Il piu’ noto è quello che fa uso di celle fotovoltaiche, semplici diodi utilizzati in polarizzazione inversa.

E’ anche noto che attualmente l’efficienza delle celle fotovoltaiche non supera il 17%, anche considerando i nuovissimi sviluppi dei materiali.

D’altra parte, esiste un’altra corrente di pensiero riguardo lo sfruttamento del sole, cosa che si sta dimostrando un vero e proprio business. Aziende come la Abengoa in Spagna sono nate come fornitori chiavi in mano di centrali solari-termiche. Queste centrali utilizzano il un fluido surriscaldato dall’energia termica estratta da concentratori parabolici, il quale a sua volta, per mezzo di scambiatori di calore, produce vapore. Il vapore ad alta pressione alimenta direttamente una turbina, e il gioco è fatto. Tali aziende produttrici asseriscono che sono in grado di conservare il calore prodotto per mezzo di serbatoi riempiti di acqua salata, in modo da far fronte alle ore notturne.

Tuttavia, esiste anche un’altra soluzione. Il motore Stirling. Le centrali solari termiche hanno bisogno di produrre un gas, cioè il vapore nel caso si utilizzi acqua. Perciò, il calore raccolto deve essere tale da poter produrre il gas che alimenta la turbina.

E se utilizzassimo il calore raccolto e basta? C’è nella letteratura tecnica un motore, spesso dimenticato, il motore Stirling, che fa uso, nella sua versione originale, della semplice aria. Cioè il gas c’è già. Basta applicare una differenza di temperatura alla sua testata e il motore si mette in moto (ha bisogno di una piccola “spinta”). Questo tipo di motore potrebbe essere molto utile per raccogliere l’energia solare con una parabola (e non cento) che alimenta direttamente il motore Stirling. La figura di sotto e’ un disegno schematico tratto di Wikipedia:

Motore Stirling

Il funzionamento è semplice: si applica una fonte di calore alla testate del motore e la differenza di temperatura fra il gas (l’aria) nella testata e il retro del pistone produce un ciclo di espansione/compressione, molto vicino al ciclo ideale di Carnot. Non c’è combustione. Il motore Stirling può funzionare con qualsiasi fonte di calore.

Soluzioni del genere sono in considerazione presso i laboratori americani Sandia .

Sandia Concentratori solari accoppiati con Motore Stirling