Sistemi di accumulo dell'energia IV
In questo post descrivo i quelli che nel primo di questa serie ho impropriamente chiamato volani magnetici, ma che è corretto chiamare SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage). Comunque voglio aggiungere un ultimo importante dettaglio a completamento dei precedenti post riguardanti le batterie ricaricabili: esiste il SUBAT (SUstainable BATteries), uno studio finanziato dall’Unione Europea e terminato nel 2004, i cui risultati sono stati resi disponibili al pubblico. Questo studio riguarda da una parte la valutazione della possibilità di mantenere o meno il cadmio nelle batterie per uso su veicoli a tecnologia End-of-life (tecnologia obsoleta o in via di obsolescenza), e dall’altra la valutazione degli aspetti tecnico, ambientale ed economico delle tecnologie applicate per la costruzione di batterie commerciali o sperimentali. Ma passiamo al tema di questo post.
Costruttivamente lo SMES è un induttore con nucleo magnetico e avvolgimento superconduttivo: è quindi necessario disporre di un criostato, vale a dire di un contenitore che sia adatto a mantenere al suo interno temperature criogeniche, e di un cryocooler, vale a dire un sistema di refrigerazione che riesca a raggiungere tali temperature. Perché il sistema deve essere superconduttivo? Perché l’energia immagazzinata nello SMES dipende in maniera quadratica dalla corrente circolante: se questa corrente diminuisce progressivamente a causa della resistenza dell’avvolgimento, si perde energia. La presenza di un refrigeratore implica comunque un certo consumo di energia, ma il risparmio che si trae dall’uso di un superconduttore è nettamente superiore, e quindi si accetta questo tipo di soluzione come una necessaria caratteristica tecnica: l’efficienza energetica dell’apparato raggiunge il 97-98%, che è il valore più alto tra i sistemi di accumulo di energia visti fino ad ora. Sfortunatamente, dal punto di vista dell’energia specifica (misurata in Wh/kg) e della potenza specifica (misurata in W/kg) così come definite nei precedenti post di questa serie, lo SMES è il fanalino di coda: nei riferimenti citati viene fatta questa asserzione ma non vengono dati i valori (!), nemmeno gli ordini di grandezza a scopo comparativo. Ma è comunque chiaro il perché sia così: la densità di energia immagazzinata dipende dall’intensità del vettore induzione magnetica B (misurato in weber/m2) presente all’interno del nucleo magnetico e per massimizzare questa quantità si devono usare materiali ferromagnetici, pesanti e voluminosi. E’ quindi anche chiaro che densità di energia e potenza dipendono dalla precisa realizzazione tecnologica di questi dispositivi, per cui dare dei valori tipici è commettere una imprecisione. E ora, noto tutto questo, acoltiamoci gli Steppenwolf:
Steppenwolf – Born to be Wild
