Dal suolo una nuova soluzione per l’accumulo green del calore

Roma – Utilizzare il suolo per stoccare il calore in maniera efficiente e green: è l’obiettivo raggiunto da un team di ricercatori guidati dalla Kaunas University of Technology (KTU) che ha pubblicato i propri risultati su Sustainability. “Il nostro obiettivo – spiega il Prof. Tadas Ždankus che ha guidato la ricerca – era convertire il calore, che normalmente si dissiperebbe nel terreno, in una fonte di energia utile”. All’inizio della loro ricerca, il Prof. Ždankus e il suo team hanno analizzato come l’energia eolica potesse essere utilizzata per produrre calore anziché elettricità. Invece di un generatore convenzionale, hanno utilizzato un sistema idraulico. I ricercatori hanno scoperto che le cosiddette perdite idrauliche, solitamente considerate inefficienze, in realtà generavano calore utilizzabile. Tuttavia, una parte di questo calore andava persa prima di raggiungere gli edifici che avrebbe dovuto riscaldare durante le stagioni più fredde. “La questione è diventata – aggiunge Ždankus – come non solo ridurre la perdita di calore verso il terreno, ma anche come immagazzinarlo e conservarlo per un uso futuro”. Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno condotto esperimenti utilizzando una fonte di calore artificiale posizionata negli strati superficiali del terreno. Hanno misurato come si diffonde il calore, quanto velocemente si muove e per quanto tempo persiste nel terreno. In un test, il terreno è stato riscaldato fino al punto in cui l’umidità ha iniziato a evaporare, innescando un cambiamento di fase, in cui l’acqua liquida diventa vapore. Mentre il vapore attraversava il terreno, distribuiva anche il calore su un’area più ampia. “Abbiamo notato un brusco aumento della temperatura ovunque arrivasse il flusso di vapore – afferma il Prof. Ždankus – Ciò significava che l’energia si stava muovendo e poteva essere controllata”. Una volta confermata la fattibilità dell’accumulo di calore sotterraneo, i ricercatori hanno iniziato a esplorarne le applicazioni pratiche. Volevano vedere se il terreno sotto gli edifici potesse immagazzinare calore passivamente, sfruttando il flusso naturale di calore verso il basso dagli edifici al terreno. Il team ha esaminato per quanto tempo il terreno ha mantenuto il calore e quanto velocemente è tornato alla sua temperatura originale. Questi risultati hanno aiutato a valutare l’affidabilità a lungo termine di tale metodo di stoccaggio. “Abbiamo scoperto – osserva Ždankus – che anche l’uso passivo di un volume di terreno isolato sotto un edificio può ridurre la perdita di calore e aumentarne l’efficienza energetica. Una minore perdita di calore significa meno energia necessaria per il riscaldamento, il che a sua volta porta a risparmi energetici. Se quel calore proviene dalla combustione di combustibili fossili o biomassa, la nostra soluzione riduce anche le emissioni di anidride carbonica”. Per rendere questi sistemi di accumulo a terra praticabili per un uso diffuso, i ricercatori stanno ora sviluppando prototipi in scala ridotta di sistemi di gestione del calore nel suolo e perfezionando i metodi di controllo della distribuzione del calore.(30Science.com)