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Autore: G. Sormani, L. Canuti

Collana: AA - 1996 Milano - Effetto serra: tecnologia e legislazione

Note:
La memoria contiene una breve descrizione di due tecnologie commerciali che si situano agli estremi opposti, in quanto a taglia e caratteristiche, per la generazione di energia elettrica.
Gli impianti termoelettrici a cielo diretto, con parametri di vapore avanzati costituiscono la più importante ed immediata risposta, specie a fronte dei grande incremento nella richiesta di energia nei Paesi in via di sviluppo, che dispongono di grandi risorse di carbone a basso costo.
Oltre alle esigenze di competitività economica, la sempre più elevata sensibilità a ridurre le emissioni di gas a effetto serra (in particolare la C02), costituiscono un forte incentivo ad aumentare le prestazioni di tali impianti.
Gli impianti più moderni, con cielo termodinamico supercritico, raggiungono rendimenti dell'ordine di 42-44%, con possibili ulteriori miglioramenti; si osservi che il rendimento delle migliori caldaie convenzionali (sottocritiche) si situa nel campo 37-40%, e che le prestazioni medie dei "parco macchine" in esercizio sono comprese tra 25 e 33%.
Appare quindi evidente I' importanza dello sviluppo e dell'utilizzo di cieli convenzionali ad alto rendimento, specie tenuto conto che ogni punto percentuale di miglioramento dell'efficienza energetica si traduce, amplificato di un fattore 3-4, in riduzione di emissione di C02

Le celle a combustibile rappresentano attualmente la migliore tecnologia disponibile per la generazione di energia elettrica e calore, a partire da combustibili fossili, in termini di emissioni di inquinanti atmosferici (NOx e CO).
Tra le varie tecnologie di celle a combustibile disponibili, la tecnologia delle celle a combustibile ad elettrolita acido fosforico è attualmente la più sviluppata, con impianti di piccola taglia (da 50 kW fino a 11 MW) funzionanti con alimentazione a gas naturale.
Gli impianti a celle a combustibile package sono attualmente, fra gli impianti alimentati a gas naturale di taglia inferiore ad 1 MW, quelli a maggior rendimento elettrico (40%) e, conseguentemente a minor emissione di C02, che è in media inferiore dei 20% rispetto ad impianti di cogenerazione di taglia similare.
Questo tipo di impianti si presenta inoltre in termini assai promettenti in caso di alimentazione diretta ad idrogeno, in quanto è possibile ottenere rendimenti elettrici dell'ordine dei 45% con emissione nulla di C02 e di altri inquinanti atmosferici.