Waste Heat Recovery System | Zero Emission

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Il nostro obiettivo: processo orc: l'uso del calore residuo

Il ciclo di Rankine organico (abbreviazione ORC) è un metodo di funzionamento delle turbine a vapore con un fluido di lavoro diverso dal vapore acqueo. Il nome del caso risale a William John Macquorn Rankine, un fisico e ingegnere scozzese-britannico nel 19 ° secolo. Come mezzo di lavoro, i liquidi organici vengono utilizzati con una bassa temperatura di evaporazione.

Il metodo viene utilizzato principalmente quando il gradiente di temperatura disponibile tra la fonte di calore e il lavandino è troppo basso per il funzionamento di una turbina azionata da vapore. Questo è in particolare il caso della produzione di energia con l'aiuto dell'energia geotermica, della cogenerazione e delle centrali termiche solari e marine. Le macchine di espansione (turbina, espansore a vite, motore a vapore / espansore alternativo) sono normalmente azionate con olio siliconico, refrigerante o gas combustibile.

Pertanto, il calore disperso di vari processi può essere utilizzato per generare elettricità senza che questo esploda inutilizzato per l'ambiente attraverso il riacceleratore.

Il nostro obiettivo: La casa energeticamente autosufficiente.

Ogni nuovo edificio è fornito di pannelli fotovoltaici sul tetto.
A seconda della posizione, in Germania, il fotovoltaico fornisce tra le 850 e le 1200 ore di elettricità all’anno.
Con un’area di 100 m2 questo fornirebbe un picco di 12kW (massima produzione di elettricità all’ora) all’anno.
Pertanto, il fotovoltaico produce circa 12000 kWh di elettricità, dei quali il proprietario della casa necessita soltanto di 3000 kWh per le apparecchiature elettriche, luci ecc., il che lascia 9000 kWh ancora disponibili.
Oggi, se questa energia ha bisogno di essere conservata per oltre un anno, dovrebbe essere conservata in costose batterie (dal prezzo di circa 1350000 €).
Al contrario, se il surplus di elettricità venisse usato per dissociare l’acqua in idrogeno H2 e ossigeno O attraverso il meccanismo dell’elettrolisi, l’idrogeno potrebbe essere successivamente conservato in serbatoi. Questo è un modo davvero economico per conservare l’energia.
Con 36 unità da 50 kWh l’una, possono essere conservati in modo permanente 1800 kWh ogni 10 m2.

Una moderna casa con certificazione energetica kfw 40 plus richiede davvero poca energia grazie al sistema di ventilazione con recupero e pompa di calore, includendo anche il raffreddamento durante l’estate. L’energia conservata può pertanto rendere la tua casa autosufficiente.

Separando la fornitura d’acqua in acqua potabile, acque grigie e nere, è possibile ottenere un’autosufficienza quasi totale con l’aiuto di cisterne e pozzi.
Lo sviluppo di piccole pile a combustibile ha avuto negli anni recenti grandi sviluppi, offrendo prodotti già pronti per il mercato.
Le pile a combustibile convertono l’energia contenuta nell’idrogeno o nel gas naturale direttamente in potenza elettrica e calore in un processo elettrochimico senza alcuna parte mobile. Le pile a combustibile permettono efficienze elettriche alte garantendo la massima silenziosità.
Questi processi sono assolutamente emission-free e aiutano la decarbonizzazione dell’ambiente.
Una pila a combustibile per un’abitazione per 4 persone genera 13000 kWh di elettricità e 5200 kWh di acqua calda. Con l’utilizzo del biogas, tutto ciò è emission-free e può provvedere completamente all’abitazione.
Pertanto, secondo EnEV, una casa autosufficiente a zero emissioni è possibile.

Il nostro obiettivo: turbine a vento

Per secoli, il vento è stata la forma di energia che ha permesso alle persone di andare avanti. Il vento ha aiutato ad attraversare gli oceani, a macinare il grano e a bonificare le pianure. Oggi, il vento gioca un ruolo chiave nella transizione verso un’energia sostenibile, amica dell’ambiente e del clima.
Le turbine a vento provvedono al 9% del consumo di energia totale. Entro il 2030, questa percentuale dovrebbe salire dal 25 al 30 percento. È importante che tale espansione continui velocemente. Le turbine a vento sulla terraferma producono già energia elettrica più economica rispetto ai nuovi impianti per la lavorazione di combustibili fossili, e hanno inoltre un bilancio ambientale eccellente. La potenza del vento è la più economica di tutte le energie rinnovabili. Nel 2013, il 42,5 percento dell’energia rinnovabile è stata generata dal vento.
Le turbine a vento sulla terraferma, conosciute anche come energia eolica a terra, sono la forza trainante nella transizione energetica. Negli ultimi venti anni, è evoluta da settore di nicchia a tecnologia primaria per l’energia rinnovabile. Con una quota oltre l’8 percento sulla potenza elettrica totale, costituisce più della metà dell’energia rinnovabile totale in Germania.
Le turbine a vento installate nel paese hanno prodotto infatti circa 107 miliardi di kilowattora di elettricità nel 2017 (a terra: 88.7 miliardi di kWh / al largo: 19.8 miliardi di kWh). Alla fine del 2017, la Germania aveva una capacità energetica eolica pari a 50,019 MW, dei quali 4108 MW generati in mare. L’energia eolica, attualmente, copre il 18% del consumo di elettricità totale.

Vorremmo iniziare da qui per dare il nostro contributo.

Il nostro obiettivo: impianti a biogas

Il Biogas è una delle fonti di energia di maggiore successo. Alla fine del 2012, circa 7600 impianti a biogas erano operativi in Germania. Il ruolo futuro del biogas nell’attualizzazione della transizione energetica dipende, innanzitutto, dai costi di generazione della potenza a partire dal biogas. Come potrebbe il biogas essere disponibile in modo efficiente ed ecologico e venire usato in modo più economico=
Il biogas è considerato la risorsa energetica del futuro. Il gas è generato dalla degradazione delle biomasse. Per esempio, letame, residui di cibo e, ovviamente, le coltivazioni, specialmente il grano, vengono usate come sostanze per il processo di fermentazione. Sempre più città e comunità stanno pensando all’utilizzo di residui di cibo biodegradabili, tosature d’erba e altri residui dai processi produttivi degli alimenti per produrre biogas.
 
Tra le energie rinnovabili, il biogas è considerato un vero tuttofare: non solo può generare energia elettrica e calore contemporaneamente, ma può essere utilizzato come sostituto per il gas naturale e anche come combustibile. Il gas è davvero “durevole”. Può essere conservato in moltissimi modi per molto tempo. È pertanto particolarmente interessante per la produzione di energia.
Anche oggi, le energie rinnovabili contribuiscono alla fornitura di energia in Germania. Come può vedersi dal report sulla situazione attuale della German Farmers’ Association, alla fine del 2009 le energie rispettose dell’ambiente costituivano il 10.1 percento del consumo di energia totale in Germania. Infatti, circa il 16 percento del consumo elettrico tedesco era coperto dalle fonti rinnovabili; energia eolica, biomassa, idroelettrico e fotovoltaico fornivano circa 94 miliardi di kilowattora di elettricità. L’elettricità costituita dalle biomasse costituiva una quota di quasi il 33 percento. Nonostante ciò, l’altro 89.9 percento del consumo di energia totale in Germania deve cambiare.
Nel futuro, il biogas verrà usato come combustibile nelle macchine e come materiale per l’industria chimica. Questo sviluppo può essere accelerato da un’ Impianto di Alimentazione a Gas Rinnovabile separato (EGE). Questo permetterebbe all’industria di fornire annualmente sei biliardi di metri cubi di biometano nella rete del gas entro il 2020. Questo sarebbe pari al sei percento dell’attuale consumo di gas naturale tedesco.

Il nostro obiettivo: Ridurre la carbon footprint delle abitazioni private

Circa il 15 percento delle emissioni di CO2 tedesche provengono dalle abitazioni private. Nelle statistiche sulle emissioni della Federal Environmental Agency, le abitazioni private si posizionano direttamente dopo le centrali elettriche e il settore dei trasporti. Le emissioni di CO2 delle abitazioni private provengono da energia per usi residenziali (riscaldamento, elettricità) e da trasporti motorizzati privati. Il consumo privato non è nemmeno tenuto in conto. Molte delle attività quotidiane hanno impatto sulle emissioni di gas serra: come riscaldi, cosa mangi, e quanto compri. Il potenziale di risparmio è enorme!

Anche le piccole cose, sommate, hanno un effetto: per esempio, abbassare il riscaldamento di un °C permette di risparmiare il 6 percento dell’energia per il riscaldamento. E le funzioni di standby, sebbene consumino soltanto pochi watt sul dispositivo singolo, se calcolate sull’anno ogni watt (nel panorama energetico tedesco) causa 5.5 kilogrammi di CO2. A livello nazionale, questo consumo di elettricità non necessario ammonta dai 5 ai 10 milioni di megawattora. In altre parole: due o tre centrali elettriche a carbone potrebbero essere dismesse se tutti i dispositivi in standby fossero spenti completamente.

Il vantaggio della produzione di uova organiche, rispetto alla produzione convenzionale, si attesta intorno al 20 percento. Un chilo di uova prodotte da allevamenti organici producono circa 1550 grammi di CO2 – con l’allevamento di pollame tradizionale, è pari a più di 1800 grammi. Praticamente tutti i cibi organici sono migliori in termini di carbon footprint rispetto ai prodotti convenzionali. Gli allevamenti organici lavorano senza fertilizzanti artificiali e pesticidi, che sono intensivi dal punto di vista energetico, e pertanto intensivi anche rispetto alle emissioni CO2. Gli allevamenti organici, per esempio, escludono semi di soia importati, che sono causa di deforestazione.

Tutto quanto detto sono cose piccole, ma potenti, che ognuno di noi può fare per supportare una carbon footprint minore.

L’obiettivo di Zero Emission è realizzare una riduzione delle emissioni su larga scala con l’aiuto della tua iscrizione e lo sviluppo di una forte community per realizzare, insieme, grandi cose.

Il nostro primo progetto è un impianto a biogas. Gli impianti a biogas proteggono l’atmosfera da moltissimi emissioni dei gas serra. Nel solo settore elettrico, circa 9000 impianti a biogas tedeschi evitano quasi 15 milioni di tonnellate di CO2 ogni anno. Inoltre, quattro milioni buoni di tonnellate sono generati dal riscaldamento e 100000 dal traffico. In totale, questo corrisponde all’output annuale di circa 1.5 milioni di cittadini tedeschi. Gli impianti a biogas tedeschi attuali neutralizzano praticamente l’intera carbon footprint degli abitanti di Amburgo.

Considerando un “impianto a biogas standard” medio tedesco con quasi 400 kilowatt di potenza, questo corrisponde a un risparmio di 1800 tonnellate di CO2 all’anno. Mentre un impianto a biogas emette circa 500 tonnellate di CO2 all’anno con l’emissione dei substrati, la costruzione dell’impianto e il processo di emissione, un impianto della stessa grandezza basato sui combustibili fossili genera circa 2300 tonnellate.

Le abitazioni tedesche producono circa 90 milioni di tonnellate di CO2 nel 2017. Questo è pari al 10% di tutte le emissioni di CO2. Ciò equivale a 11.63 tonnellate di CO2 per abitazione all’anno.

© 2018 by Zero Emission e.V.

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