IMMAGINI SCHLAICH BERGERMANN SOLAR.
Utilizzare i raggi solari per riscaldare l’aria, richiamata verso l’alto da un enorme camino: il moto ascensionale viene intercettato da enormi turbine che producono elettricità.

Solar Updraft Tower è un progetto in avanzato sviluppo da parte della società tedesca Schlaich Bergermann Solar, che ha allo studio la fattibilità di numerosi interventi in diverse aree desertiche del mondo. Il funzionamento del sistema è semplice quanto efficace: sfrutta la differenza di pressione fra l’aria presente all’interno del basamento, riscaldata dalla radiazione solare, e quella più fredda che si trova allo sbocco del camino, alto diverse centinaia di metri.

L’effetto convettivo che produce energia
IMMAGINI MARCO AURELIO DOS SANTOS BERNARDES.

L’effetto convettivo che si genera fra terreno e atmosfera attira verso l’alto grandi masse d’aria a elevata velocità, che a loro volta richiamano altra aria verso il perimetro del basamento, generando così un flusso ascensionale che percorre costantemente il camino, innescando la rotazione delle turbine e la produzione di elettricità. Il collettore solare sfrutta l’effetto-serra, ovvero il riscaldamento del terreno mediante i raggi solari intrappolati dalla superficie trasparente della copertura del basamento, posta a diversi metri d’altezza dal suolo. Avvicinandosi al piede del camino, la copertura si innalza e si raccorda alla torre, assecondare il moto dell’aria ed evitando perdite di carico.

Funziona anche quando il sole non c’è

Il sistema è in grado di funzionare anche senza l’apporto diretto dei raggi solari, in quanto sfrutta il calore accumulato dal terreno. Per aumentare la quantità di energia termica immagazzinata è stato previsto l’uso di contenitori tubolari posti nel basamento che, irraggiati durante il giorno, accumulano calore nell’acqua contenuta al loro interno. La potenza elettrica generata è proporzionale alla somma del volume del basamento e del camino, perciò in fase di progettazione è possibile modificare sia l’estensione e l’altezza del basamento, sia la sezione e l’altezza della torre, a seconda delle condizioni del sito e delle necessità produttive.

IMMAGINI SCHLAICH BERGERMANN SOLAR.
IL PROTOTIPO SPERIMENTALE
IL PROTOTIPO SPERIMENTALE. La prima Solar Updraft Tower fu realizzata da Schlaich Bergermann Solar nel 1983 a Manzanares, nei pressi di Madrid, su iniziativa del Ministero tedesco per la Ricerca e la Tecnologia. L’impianto restò in funzione per sette anni. In uno di questi ha funzionato 3.197 ore, pari a 8,8 ore/giorno, permettendo la raccolta di dati utili a realizzare sistemi con potenza fino a 200 MW. Ecco i suoi principali dati tecnici.
BASAMENTO:
– superficie captante: 40.000 m2 di pannelli polimerici più 6.000 m2 di vetrate;
– altezza media dal suolo 1,85 m;
– differenza di temperatura dell’aria 20 °C.
CAMINO:
– altezza 194,6 m;
– diametro 10,16 m;
– materiale: lamiera grecata in acciaio (spessore 1,25 mm).
TURBINE:
– 4 pale (diametro 5 m)
– velocità dell’aria 2,5÷8 m/s;
– potenza 50 kW.