La creazione di impresa nel La creazione di impresa nel settore delle energie rinnovabili: i settore delle energie rinnovabili: i risultati dell'operazione ECOIDEA.risultati dell'operazione ECOIDEA.

Cagliari, 18 Marzo 2013Cagliari, 18 Marzo 2013

Sviluppo Sostenibile e circolazione delle ideeSviluppo Sostenibile e circolazione delle ideeAndrea Mameli Andrea Mameli

Prospettive nella Green EconomyProspettive nella Green Economy

Sviluppo Sostenibile e Sviluppo Sostenibile e circolazione delle ideecircolazione delle idee

Andrea MameliAndrea Mameli

“Everybody knows a certain thing is unrealizable until somebody unaware of this comes and invents it”

Albert Einstein

Nel 1926 a Berlino una famiglia di 9 persone (2 adulti e 7 bambini) muore per le esalazioni di Metil formiato o di Biossido di zolfo, causate da un frigorifero difettoso.Colpiti dalla notizia Albert Einstein e Leo Szilárd colpiti dalla notizia studiano un frigo privo di parti mobili, basato su assorbimento e non compressione.

Nel 1926 Einstein e Szilárd depositano il primo di una serie (45) di brevetti (in 13 Paesi). Uno lo vendettero alla Electrolux per 750 dollari (10 mila attuali).

Si raffredda senza compressore, senza gas, senza elettricità. Ha bisogno solo di una sorgente di calore (solare, combustione, ecc.).

← lo schizzo originale del frigorifero di Einstein e Szilárd

← Il prototipo “Citogel” costruito da Albert Korodi e presentato alla Leipzig Fair nel 1928.

Nel 1930, con l'introduzione del freon nei frigoriferi commerciali, il frigo ad assorbimento viene accantonato.

Un prototipo funzionante di frigorifero di Einstein è stato costruito nel 1998 da Wolfgang Engels e Falk Rieß, al Dipartimento di Fisica dell'Università di Oldenburg, in Germania.

Si sono ispirati strettamente allo schizzo originale.

Nel 2008 Malcolm McCulloch (ingegnere di Oxford) ha rispolverato il progetto di Einstein-Szilárd con lo spin-off CamFridge. Nel 2009 ha iniziato a progettare un frigorifero magnetico all'interno di una larga partneship europea (FP7): FRISBEE (Food Refrigeration Innovations for Safety, consumers Benefit, Environmental impact and Energy optimization along the cold chain in Europe).

FRISBEE (Food Refrigeration Innovations for Safety, consumers Benefit, Environmental impact and Energy optimization along the cold chain in Europe)

Alcuni materiali si riscaldano quando sono esposti a un campo magnetico e si raffreddano quando il campo cessa, ma si portano a una temperatura inferiore a quella di partenza. Il fenomeno è noto come effetto magnetocalorico e il processo che lo guida è la smagnetizzazione adiabatica.

Nel 2009 CamFridge ha anche siglato un accordo con la Whirlpool per la creazione di un frigorifero magnetico commerciale.

Sono stati sviluppati altri prototipi di frigorifero magnetico, ad esempio nel 2007 in Danimarca (Christian Bahl, Department of Energy Conversion and Storage Denmark’s Technical University)

Esiste poi il filone dell'Energy Harvesting o Energy Scavenging. Obiettivi: raccogliere energia in situazioni estreme, come stazioni meteo isolate, computer indossabili, dispositivi poco accessibili, ecc.

Come? Per mezzo di piccole sorgenti: piezoelettriche, micro-idro, minigeotermia, fotovoltaico organico o polimerico, effetto Seebeck (ΔT→ΔV), ecc.

Energy Harvesting

Sfruttare il movimento:

Power Leap: http://powerleap.net/

Energy-Collecting Resilient Flooring

Bright Walk: Human-powered Self-Illuminating Shoe http://hight3ch.com/bright-walk/

Huckleberry Bicycles è una startup di successo perché vende biciclette a San Francisco, in centro, e fornisce servizio di manutenzione totale con prezzi chiari.

E-novia spin off PoliMi ha creato Bike+ è la bici senza catena che si ricarica con la pedalata, sviluppata da E-novia spin-off del Politecnico di Milano.

SensorWebBike: monitorare il clima con sensori sulle bici.

Il prototipo, sviluppato dall’Istituto di Biometeorologia del CNR, misura anidride carbonica e dati meteo e li trasmette a una centrale per l'elaborazione di stime su ampia scala. I primi test a Firenze nel 2012.

• Connettere oggetti al Web • Farli comunicare tra loro• E con oggetti “virtuali”

Twitter, Facebook, blog...

Paraimpu: Internet of Things, made in CRS4. Sensori, schede Arduino, attuatori e web

Qualsiasi oggetto può entrare nella Internet of Things

Playpump: l'utile e il dilettevole

La ditta Roundabout Outdoor (Sudafrica) ha installato 1800 pompe per l'acqua in Africa sub sahariana.

La pompa può sollevare fino a 1400 litri d'acqua all'ora (da 40 m di profondità fino al serbatoio posto a 7 m di altezza).

Forni solari

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GravityLight si carica a mano in 3 secondi illumina per 30 minuti, sfruttando la gravità. È una creazione di Martin Riddiford e Jim Reeves: deciwatt.org

Eliodomestico: distillatore d’acqua [ideato da Gabriele Diamanti per la tesi di laurea (2005) e poi trasformato in prodotto reale (2012)] depura 5 litri d’acqua al giorno.Non è soggetto a copyright.

www.gabrielediamanti.com/projects/eliodomestico

Materiale di scarto (lana) + esigenze del mercato (isolamento) = Edilana

Riuso

(Camera d'aria e cinture di sicurezza)

Edmund Bequerel, 1839: materiali esposti alla luce solare producono corrente elettrica.

Albert Einstein, articolo del 1905: e Nobel fisica 1922 per la descrizione dell'effetto fotoelettrico.

Laboratori Bell, 1954: primo modulo fotovoltaico.

Il lungo cammino del fotovoltaico

Nel 1991 i chimici Michael Grätzel e Brian O'Regan (École Polytechnique Fédérale di Losanna) presentano la cella fotovoltaica organica. Oggi si sperimentano celle con succo di melanzana, di mirtillo, di mirto (es. al dipartimento di Fisica dell’Università di Cagliari).

Daniel Nocera e Matthew Kanan (MIT) nel 2008 hanno sviluppato un processo che sfrutta l’energia solare per dividere l’acqua in idrogeno e ossigeno senza emissioni di anidride carbonica. Una sorta di fotosintesi artificiale.

Quando l’innovazione arriva dalla Natura

L'esempio classico è quello di Georges de Mestral, ingegnere svizzero, nel 1951 al rientro da una passeggiata in campagna scopre dei fiori attaccati alla giacca. Al microscopio osserva i piccolissimi uncini dei fiori di Bardana. Ricostruisce il sistema con il nylon e nel 1955 lo brevetta con il nome di VELCRO.

La Biomimetica è lo studio dei processi biologici con lo scopo di trarne ispirazione.

Torri solari e girasoli

Ricerca MIT: se gli eliostati dell'impianto CSP a torre sono disposti come i semi del girasole occupano il 20% di spazio in meno

(ri)scoprire l’acqua calda

Nel 1912 in Egitto, impianto solare a concentrazione: il vapore prodotto alimentava macchine a vapore a bassa pressione usate per irrigare con l'acqua del Nilo. Sistema abbandonato nel 1915 per il prezzo del petrolio competitivo.

Oggi il solare a concentrazione è una realtà solida.

Global Innovation Commons

Banca dati delle innovazioni: brevetti scaduti, abbandonati, invalidati. Idee “open source”: acqua, agricoltura, energia, salute.

www.globalinnovationcommons.org

"A restituire dignità ai commons in ambito economico era stata il premio Nobel Elinor Ostrom (1933-2012), la quale aveva studiato alcune comunità di pastori e contadini in Africa e in Asia, dimostrando la loro capacità di autoregolamentarsi in maniera tale da armonizzare le proprie necessità produttive e di sostentamento con la tutela durevole del patrimonio ambientale."

(Tecnologie per tutti, Chiara Somajni, 24 Febbraio 2013, Il sole 24 ore)

Cosa manca? (1)Cosa manca? (1)

Geotermia a bassa entalpia verticaleGeotermia a bassa entalpia verticale

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Movimento Movimento acqua e micro acqua e micro idroelettrico.idroelettrico.

Cosa manca? (4)Cosa manca? (4)

Soluzioni per Soluzioni per monitoraggio monitoraggio consumi da consumi da remotoremoto

Cosa manca? (5)Cosa manca? (5)

Micro fotovoltaico intelligente Micro fotovoltaico intelligente

Cosa manca? (6)Cosa manca? (6)

Micro co-generazione domestica (es. Micro co-generazione domestica (es. Viessmann www.viessmann.it) “Vitotwin Viessmann www.viessmann.it) “Vitotwin 300-W” erogare 0,99 kW di energia 300-W” erogare 0,99 kW di energia elettricaelettrica e 6 kW di energia e 6 kW di energia termicatermica con con un rendimento complessivo del 107 % un rendimento complessivo del 107 %

Cosa manca? (7)Cosa manca? (7)

Micro fuel cell per applicazioni domesticheMicro fuel cell per applicazioni domestiche

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