Il recente disastro avvenuto in Italia il giorno 10.04.2024, dopo la commemorazione delle sette persone morte nell’incidente avvenuto nella centrale idroelettrica dell’ENEL di Bargi in Italia e in attesa dell’esame della scatola nera dell’impianto, parliamo, scientificamente dell’attuale produzione dell’energia idroelettrica sul pianeta Terra. La scatola nera potrà far comprendere la sequenza delle fasi dell’incidente che adesso sono del tutto sconosciute. Nel frattempo ho cercato sul web qualche informazione sulla centrale interessata, che riporto di seguito.
https://www.ilpost.it/2024/04/12/centrale-idroelettrica-bargi
Come è fatta la centrale idroelettrica di Bargi
I suoi dieci piani si sviluppano per quasi 60 metri immersi nel lago di Suviana. Tuttavia l’acqua che produce l’energia la prende l’acqua dal lago del Brasimone che si trova a qualche chilometro di distanza a un livello altimetrico superiore. Dopo aver prodotto l’energia l’acqua viene restituita di nuovo al bacino superiore del lago de Brasimone.
La centrale idroelettrica fu costruita nel 1975 dall’Enel e si trova nella parte sudorientale del lago di Suviana, un bacino artificiale stretto e lungo. La centrale dista circa due chilometri dalla diga di Suviana, che forma il lago, non interessata in alcun modo dalle conseguenze dell’esplosione (che ha distrutto la centrale immersa nel Lago).
La centrale idroelettrica di Bargi è gestita da Enel Green Power ed è la più potente installata in Emilia-Romagna: al suo interno ci sono due gruppi di produzione di energia da 165 megawatt per una potenza complessiva installata di 330 megawatt. Fa parte del piano di accensione della rete nazionale in caso di black-out, se dovesse esserci un’emergenza nazionale è in grado di erogare la sua massima potenza in 4 minuti.
Come tutti gli impianti idroelettrici, anche quello di Bargi è composto da un bacino idrico, da condotte forzate – cioè dove l’acqua è sottoposta a una certa pressione – e da generatori di energia. Il bacino idrico è formato dall’acqua immagazzinata grazie a uno sbarramento, nella maggior parte dei casi una diga. L’acqua proveniente dal bacino viene convogliata attraverso un ingresso grazie ad alcune paratie, che possono essere aperte e chiuse a comando, e poi fatta passare nelle condotte. Un sistema di filtraggio evita il passaggio di tronchi o detriti. L’acqua arriva poi alle turbine e le fa ruotare. Le turbine sono collegate a un alternatore che converte l’energia meccanica in elettrica.
L’elettricità ottenuta deve poi essere trasformata per essere portata ovunque attraverso la rete nazionale. Prima di essere immessa nella rete, la corrente elettrica deve passare attraverso un trasformatore. Il trasporto infatti avviene su linee elettriche ad alta tensione (sopra i 30mila volt) per ridurre le perdite, e un trasformatore è essenziale per elevare la tensione rispetto a quella in uscita dal generatore. Dopo che è passata nella turbina, l’acqua finisce in un canale di scarico e viene restituita al lago: le centrali idroelettriche infatti non “consumano” acqua.
A differenza di molte centrali idroelettriche costruite in Italia, quella di Bargi viene definita di “generazione e pompaggio a ciclo giornaliero”. Significa che può produrre energia e ricaricare il bacino idrico grazie al pompaggio dell’acqua in senso opposto attraverso le turbine.
A Bargi, infatti, viene sfruttata l’acqua di due laghi artificiali collegati tra loro: il lago del Brasimone, più in alto rispetto alla centrale, e il lago di Suviana. L’acqua del lago del Brasimone passa in una galleria lunga 4.757 metri, con un diametro di 5,4 metri, costruita nella montagna. La galleria termina in località Stagno dove l’acqua viene immessa in due condotte forzate parallele da circa 4 metri di diametro, per una portata di 104,6 metri cubi al secondo, che arrivano fino alla centrale per azionare le turbine e produrre energia.
Per sfruttare la pressione del lago di Suviana, che spinge l’acqua naturalmente nella centrale favorendo la fase di pompaggio, la centrale è stata costruita “a pozzo”, cioè per 54 metri sotto il livello del lago. Le due turbine da 165 megawatt costruite dalle aziende Riva Calzoni e De Pretto Escher Wyss si trovano all’ottavo piano. Nei piani inferiori ci sono altri impianti. I dieci piani della centrale, tutti ampi circa mille metri quadrati, sono collegati da un pozzo verticale che arriva fino alla parte più bassa dell’impianto. In superficie c’è un carroponte, una macchina per spostare carichi molto pesanti, capace di sollevare fino a 250 tonnellate per le operazioni di manutenzione.
L’esplosione è avvenuta all’ottavo piano e ha in parte distrutto la soletta, uno degli elementi
architettonici tra il settimo e l’ottavo piano. Il nono e il decimo piano si sono allagati e negli ultimi giorni l’acqua ha raggiunto anche l’ottavo piano, allagandolo completamente. Prima di calarsi fino all’ottavo piano i vigili del fuoco hanno dovuto capire da dove arrivava l’acqua: sono state chiuse le condutture principali e in seguito sono state installate idrovore, ossia delle pompe usate per aspirare e spostare grandi quantità d’acqua, per portare l’acqua accumulata in superficie.
A operazioni di soccorso appena concluse è difficile ricostruire le cause dell’esplosione, di cui si occuperanno i magistrati di Bologna nell’inchiesta aperta per disastro colposo e omicidio colposo. Secondo gli esperti interpellati negli ultimi giorni, il punto più a rischio di un’esplosione o comunque di un incendio è l’alternatore e non la turbina, che ha una funzione meccanica.
L’inferno nella centrale idroelettrica di Bargi, gestita da Enel Green Power, si è scatenato all’improvviso subito dopo pranzo. Una turbina sarebbe esplosa all’ottavo piano — a circa quaranta metri sotto il livello dell’acqua — e avrebbe causato prima un incendio e, poi, un tubo refrigerante avrebbe causato l’allagamento del nono piano e il crollo di un solaio. Le cause e le eventuali responsabilità sono tutte da accertare ma pare che prima dell’esplosione si fosse sentito un rumore strano che ha spinto alcuni lavoratori ad allontanarsi. Intanto Enel Green Power, in una nota, spiega che sta «collaborando con tutte le autorità competenti».
L’impianto idroelettrico di solito è costituito dalla diga che crea il relativo invaso o lago artificiale; dalle condotte forzate che incanalano l’acqua verso la turbina; dalla centrale idroelettrica con i gruppi di generazione dell’energia costituiti dal complesso turbina-alternatore. Quello di Bargi ha la particolarità di essere in grado di scambiare, a seconda delle esigenze, enormi volumi d’acqua tra i due bacini: quando si ha un’alta richiesta viene utilizzata per produrre energia elettrica mentre quando la richiesta è minima come di notte, ripompa l’acqua da Suviana al Brasimone.
Dalle notizie riportate dai due articoli sopra citati e dalle foto pubblicate su internet, ho cercato di farmi una opinione personale di quello che è successo. Nelle mie pubblicazioni, ho sempre scritto di essere favorevole allo sfruttamento energetico dei salti idraulici naturali, ma contrario alla costruzione di dighe e bacini artificiali in montagna perché l’acqua deve seguire il sui percorso naturale. Queste costose opere hanno prodotto più danni che benefici all’umanità, sia per il cedimento delle dighe, sia per l’incremento della gravità delle alluvioni a causa del fatto che le grandi piogge, trovando i bacini idrici in montagna già pieni arrivano con maggiore velocità nelle pianure impreparate ad accogliere le grandi precipitazioni, purtroppo incrementate dalle immense quantità di vapore prodotta dalle attuali produzioni energetiche mondiali.
Le mie soluzioni, proposte inutilmente da pensionato inventore, propongono una gestione delle acque nelle pianure dove si sviluppano principalmente le attività agricole, industriali, urbane, senza salti idraulici e con sollevamenti a gradini per lo spostamento delle acque da una zona all’altra. Le mie soluzioni sono produttrici di energia idroelettromagnetica alla pressione atmosferica oppure compressa e possono sostituire tutta le energie terrestri attuali con minori costi estraendo l’energia direttamente dall’ambiente terrestre, sia per realizzare impianti fissi che mobili (trasporti).
Mi collego in particolare modo a un mio precedente articolo dal titolo “Relatività e tecnologia nella nuova idrologia” pubblicato il 22.07.2016 https://www.spawhe.eu/relativity-and-technology-in-the-new-hydroelectric-energy/, https://www.spawhe.eu/it/relativita-e-tecnologia-nella-nuova-energia-idroelettrica/, di cui riporto un piccolo riassunto e le principali figure
- RIASSUNTO
Con questo articolo ricerca, mi riallaccio soprattutto, ai padri della scienza che nell’epoca antecedente all’epoca industriale, usavano il solo ragionamento a trovare legami tra le leggi dello spazio, della materia e della natura. Con l’industrializzazione sono nate le specializzazioni e si sono persi i ragionamenti globali della scienza. Come modesto progettista, ma soprattutto installatore d’impianti, che ha avuto l’opportunità di spaziare nelle tecnologie industriali, ambientali ed energetiche, non ho potuto non notare che esistono vuoti enormi tra un impianto e l’altro, persino nell’ambito degli stessi impianti, sia nei settori depurativi, sia in quelli energetici, sia nella gestione delle risorse idriche. La scienza del passato era universale mentre quella moderna che si sviluppa nei laboratori è diventata di parte. La tecnologia che non esisteva si è avviata sulla stessa strada. Ha fatto progressi enormi e le aziende moderne sono super specializzate in singoli settori, ma dal punto di vista ambientale, non esiste nel mondo nessun impianto completo. Io non dubito della buona fede degli addetti ai lavori, ma credo anche che non si possano fare ragionamenti ambientali completi se non si mettono insieme conoscenze tecniche e scientifiche trasversali e non si impostano cicli di lavoro globali che siano contemporaneamente depurativi, energetici e gestionali.
Questa pubblicazione è una sintesi di alcuni brevetti ambientali, soprattutto, legati alla gestione delle acque e alla produzione di energia idroelettrica, diversa da quella attuale, che stanno compiendo un percorso molto difficile per essere compresi, proprio a causa del fatto che nessuno degli addetti ai lavori, pubblici e privati è abituato a ragionare globalmente, ma entrando nei dettali, depurativi, energetici e gestionali. Purtroppo, questo è l’unico modo per realizzare le sinergie che servono per arrivare a una gestione globale dell’ambiente che non sprechi risorse. Chi ha creduto, per ragioni economiche, di trascurare la gestione globale dell’ambiente, concentrandosi soltanto sulla produzione di energia, più o meno pulita, da vendere sul mercato internazionale, rimarrà sorpreso e deluso perché la gestione globale dell’ambiente consentirà di produrre energie pulite decine di volte più economiche di quelle attuali. Bisogna soltanto aspettare per vedere fino a quando le autorità, la scienza di parte e l’economia, faranno finta di non comprendere queste invenzioni, che sono a disposizione di tutti, soprattutto dei più poveri e di coloro che cercano lavoro. Perché c’è lavoro per tutti se si vogliono correggere gli errori del presente e del passato.
- INTRODUZIONE E METODO
Il famoso Scienziato Albert Einstein con le sue teorie sulla relatività, ha dimostrato che la materia e l’energia possono essere considerate unitariamente, dato che l’una può trasformarsi nell’altra secondo una precisa relazione matematica. Un riscontro pratico di questa affermazione lo possiamo trovare nell’azione del vento che può produrre energia elettrica attraverso le pale eoliche ma può anche rompere l’equilibro inerziale tra troposfera e idrosfera, creando energia cinetica nelle correnti marine. Questo, per il sottoscritto, è l’aspetto energetico, sottovalutato a livello mondiale, poiché, anche noi possiamo rompere tale equilibrio, artificialmente per mezzo dell’intubazione di una piccola corrente di acqua e una pompa posta nelle profondità dell’acqua e concentrare tutta l’energia cinetica prodotta sulle pale di una turbina idraulica. Non c’è nessuna legge della conservazione dell’energia che possa impedirlo e nessun bilancio energetico da fare, se non quello tra l’energia spesa e quella prodotta, poiché preleviamo energia da una fonte infinita. La differenza tra energia spesa e prodotta è immensa, a favore dell’energia prodotta, poiché non siamo in un sistema isolato come il pendolo di Newton. Infatti, tutto il peso della colonna d’acqua intubata (m*g*h) acquista energia cinetica (1/2 mV2) frenata dalle pale della turbina, il cui alternatore collegato produce energia elettrica, in virtù del peso delle masse d’acqua convogliate sulla turbina per effetto della gravita e della pressione atmosferica, una volta spostate le masse di acqua sottostanti per mezzo della pompa. Infatti, Einstein afferma che l’energia fornita non incrementa la velocità del corpo, ma la sua massa: il corpo diventa sempre più “pesante”. Questo trova riscontro anche nei calcoli pratici delle prevalenze delle pompe di sollevamento alle quali è sottratto il battente positivo sul lato aspirante, essendo considerato un’energia a tutti gli effetti. Quest’energia diventa ancora più importante se invece di sollevare le acque vogliamo utilizzare le pompe per produrre energia. In tale caso, conviene che le pompe orientino il flusso della portata in direzione della forza di gravità e della pressione atmosferica. Usando questo sistema la differenza tra l’energia spesa e quella prodotta diventa enorme anche perché l’acqua superficiale ha la stessa densità dell’acqua sottostante e pertanto non ha bisogno di risalire in superficie, se ci troviamo in un bacino ristretto (l’acqua cambia semplicemente posizione). È enorme, come nell’idroelettrico realizzato nell’a mbiente terreste, alla pressione atmosferica, perché all’uscita della turbina la pressione idrostatica dell’acqua non può opporsi all’energia cinetica residua. Infatti, essendo l’acqua incomprimibile, a qualsiasi profondità si trovi lo sbocco, la resistenza idraulica all’uscita è sempre la stessa (v2/2g). Quindi, l’energia spesa può essere moltiplicata per cento, duecento etc. Dipende soltanto dalla colonna d’acqua che grava sulla pompa e sulla turbina. Infatti, l’impianto è assimilabile a un circuito idraulico aperto, sotto battente, che si conclude all’uscita della turbina con uno sbocco sommerso in vaso aperto. Ovviamente, non si può fare nessun confronto con il rendimento dell’energia prodotta da una centrale termica o di un motore termico che non arrivano al quaranta per cento del potere calorifero inferiore del combustibile. A questi bassi rendimenti è necessario aggiungere i costi di estrazione, trasporto, raffinazione e depurazione dei fumi prodotti.
Tuttavia, per sfruttare in modo più versatile l’energia di posizione delle acque superficiali e per utilizzare tale energia anche in impianti mobili era necessaria anche l’invenzione delle pompe e delle turbine con doppia alimentazione sul lato aspirante, che sono l’invenzione più semplice del sottoscritto. Infatti, con quest’invenzione si chiude completamente il cerchio, dimostrando che oltre agli impianti depurativi mondiali, sono sbagliati anche gli impianti di sollevamento delle acque. Persino il famoso Mose di Venezia, costato 5,5 miliardi di euro, poteva esser concepito diversamente: più economico, più efficiente, diventando, grazie all’invenzione di queste pompe, anche produttore di energia.
L’assenza di tali pompe e turbine, semplici da realizzare con le tecnologie attuali, ha impedito il corretto sviluppo sostenibile dei sistemi industriali, ambientali, energetici. Infatti, se fossero nate all’origine dell’era industriale, probabilmente, le soluzioni energetiche riassunte in questa pubblicazione, avrebbero reso inutili le costruzioni di grandi impianti termici; Il trasporto di energia che spreca risorse e inquina; le grandi pompe, le grandi turbine i grandi motori, che con i nuovi sistemi di sollevamento accoppiati all’energia idroelettrica, non servirebbero. La nuova energia idroelettrica, se ho ragione, è producibile dappertutto, con rendimenti decine o centinaia di volte superiori alle altre energie, compresa quella fossile. Anche gran parte dell’estrazione dal sottosuolo di petrolio e gas, il trasporto e la raffinazione di questi combustibili, sarebbe inutile dal punto di vista economico. Di conseguenza non ci sarebbe stato il movente, che comporta oltre il 90% dell’inquinamento totale. Ovviamente, anche il solare e l’eolico non possono competere con il nuovo idroelettrico, non solo perché non assicurano la continuità di esercizio e quindi necessitano di sistemi di accumulo energetici, ma anche perché non possono sfruttare l’energia di posizione o di pressione. Purtroppo anche l’evidente necessità di queste pompe e turbine è stato accolto con il silenzio dai costruttori. Loro non guardano al nuovo mercato che si aprirebbe ma solo a quello che si chiuderebbe. Questa invenzione pubblicata il 31.08.2016 è un brevetto internazionale https://www.spawhe.eu/pumps-and-turbines-with-separated-double-supply-until-to-the-impeller/, https://www.spawhe.eu/it/elettropompe-e-turbine-con-doppia-alimentazione-separata-fino-alla-girante/. Io non ho trovato il tempo per sviluppare progetti concreti anche sulle turbine con la doppia alimentazione separata. Mi sono concentrato soprattutto sulle pompe che con la doppia alimentazione separata fino alla girante usate come turbine consentono di sommare la portata e uniformare verso l’alto la pressione di entrata di due fluidi che entrano con pressioni diverse nella stessa girante. Mentre le turbine usate come pompe ma modificare allo stesso modo ridurrebbero la portata e la pressione di uscita. Nella sostanza, diminuirebbero il rendimento comportandosi come dissipatori di energia. Anche questi serve ma in casi particolari.
Bisogna chiedersi perché, soprattutto, la pompa con la doppia alimentazione separata non è stata inventata dagli addetti ai lavori del settore depurativo, In quanto miscelando e riciclando acqua sporca e pulita in un ambiente pressurizzato con aria compressa si produce l’ossigenazione di entrambe per effetto delle leggi di Henry e Dalton? Perché non è stata inventata dagli addetti ai lavori della produzione energetica, in quanto miscelando e riciclando acqua con diverse pressioni di ingresso in un ambiente pressurizzato con aria compressa si produce l’uniformazione della pressione per effetto della legge di Pascal?
Questa modifica non poteva nascere dai laboratori di prova delle pompe, nemmeno dalle gare di appalto fatte dagli uffici pubblici, nemmeno dalle multinazionali degli appalti, ma dalla progettazione globale degli impianti, che nessuno vuole sviluppare, preferendo applicazioni mono tematiche, che non possono superare i propri limiti tecnologici e scientifici. L’invenzione l’ha fatta il sottoscritto per ridurre i costi energetici del sollevamento delle acque che avrebbero dovuto produrre piogge artificiali su materiale calcareo al fine di produrre carbonati nell’acqua consumando il CO2 che stratifica proprio sulle acque dei depuratori dei sedimentatori, dei laghi e dei mari essendo più pesante dell’aria.
Purtroppo i silenzi pubblici e privati dimostrano che nessuno lavora in questa direzione. Almeno la progettazione pubblica dovrebbe essere in grado di mettere insieme tecnici con esperienze diverse, soprattutto industriali, che non si possono acquisire nelle università. Oggi, gli impianti ambientali ed energetici si mettono insieme con le macchine che offre il mercato e il mercato offre quello che crea maggior profitto ai costruttori. Ma i costruttori di macchine sono specialisti nella costruzione delle macchine, non nella progettazione degli impianti globalmente. Il cane continuerà in eterno a mordersi la coda se i progettisti pubblici non imparano ad aggiornare lo stato dell’arte globale quotidianamente con gruppi di lavoro che si incontrano quotidianamente, come avviene in una grandissima azienda manifatturiera che produce un prodotto complesso e di alta tecnologia, come l’industria automobilistica. Peccato che quest’industria, in centoventi anni non si sia accorta che doveva cambiare anche la fonte energetica dei motori. Questa potrebbe essere un’altra sfida del futuro: rimpicciolire al massimo il generatore mobile di energia idroelettrica, proposto dal sottoscritto, aumentando la pressione di esercizio di un gas comprimibile sull’acqua incomprimibile, senza combustibili, con autonomie di percorsi oggi inconcepibili, se non si ricorre a pericolose energie nucleari. Ma le energie nucleari difficilmente si potranno montare sui mezzi di trasporto. Naturalmente è indispensabile anche la tecnologia elettronica sviluppata per il controllo delle velocità dei motori elettrici, l’aperura delle valvole, il controllo delle pressioni. Ma anche quest’invenzione non sarebbe possibile senza le pompe con doppia alimentazione sul lato aspirante, che non consentirà la dispersione della pressione di esercizio e nemmeno dell’acqua, che insieme produrranno energia. Ma i costruttori di motori termici stanno sviluppando i motori ibridi che ridurranno l’inquinamento, non lo elimineranno, mentre le macchine elettriche comporteranno grandi oneri di smaltimento degli accumulatori, poca potenza e poca autonomia di percorso. Le mezze soluzioni potevano andar bene quando non s’intravedevano soluzioni complete, come l’idroelettrico mobile pressurizzato, inventato dal sottoscritto e non realizzato da nessuno.
C’è qualcuno nel mondo, pubblico o privato, con maggiori mezzi economici di un pensionato che vuole andare controcorrente? Io penso che il mondo, tanto grande, si stia perdendo in un piccolo bicchiere d’acqua, perché servono soltanto poche migliaia di dollari o euro per verificare i principi basilari di queste invenzioni. Se tutto funziona, e io non ho dubbi, l’industrializzazione si può fare rapidamente in regime di concorrenza leale tra tutte le aziende interessate, dando a Cesare quello che è di Cesare. Potrebbe essere anche un semplice ringraziamento. Come inventore io non credo alle attuali regole della proprietà intellettuale, che non hanno mai protetto gli inventori ma soltanto gli industriali, che possono pagare la protezione. La proprietà industriale attuale sembra concepita apposta per proteggere soltanto le multinazionali e i prodotti commerciali.
I veri padri della scienza e del progresso sono stati coloro che hanno studiato soluzioni sopra le parti, anche andando contro corrente, come Aristotele, Archimede, Galileo, Pascal, Newton, Einstein. Il sottoscritto cita, indegnamente, questi grandi uomini che hanno dimostrato, prima ancora che avvenisse lo sviluppo industriale, senza il supporto delle tecnologie industriali e informatiche, che nell’ambiente e nella natura tutto è collegato con una logica precisa, che probabilmente, non sarebbe mai stata trovata nella società moderna, dove le ricerche sono motivate soltanto dal profitto. Oggi, il genio di questi grandi uomini, sarebbe stato assorbito da qualche multinazionale e non avrebbero mai fatto quelle grandissime scoperte motivate soltanto dall’amore per la scienza. Ai fini pratici, soprattutto ambientali, le scoperte di questi grandi uomini non sono utilizzate nelle loro intere potenzialità, poiché, raramente, sono state utilizzate sinergicamente. Il profitto privato ha preso il sopravvento e le applicazioni scientifiche sono state tagliate a fette, in modo che esistano lobby dei vari tipi di energie e vari tipi di depurazioni, che lasciano vuoti enormi, tecnici e legislativi. Nessuno si accorge che nel mondo intero non esiste nessun insieme d’impianti collegato razionalmente per completare i cicli inorganici e inorganici lasciati in sospeso dalle varie attività umane. Ma il sottoscritto, che ha proposto, senza successo, i sistemi depurativi globali, in questo articolo vuole parlare, soprattutto della nuova energia idroelettrica, che sta compiendo un percorso ancora più difficile, non ricevendo nemmeno il supporto degli uffici brevetti
Aristotele nella sua “Fisica” del IV secolo a.C. asseriva che lo stato naturale dei corpi è la quiete, ossia l’assenza di moto, e che qualsiasi oggetto in movimento tende a rallentare fino a fermarsi, a meno che non venga spinto a continuare il suo movimento. La figura appresso riportata (estratta da Wikipedia) mostra Il pendolo di Newton, composto di varie sferette (di solito cinque), che viene usato per illustrare le leggi di conservazione della quantità di moto e dell’energia.
Questo semplice esperimento è un sistema isolato che dimostra che con il passare del tempo, l’attrito con l’aria dissipa progressivamente l’energia impartita inizialmente alle sferette. Di conseguenza, il periodo di oscillazione dei pendoli diminuisce progressivamente fino a portare all’arresto del moto delle sfere. Come diceva Aristotele è necessario fornire energia per tenerlo in movimento. Il problema dell’umanità, oltre che depurativo, che come detto sopra, nessuno vuole affrontare seriamente, è anche quello dell’energia pulita, che serve per tenere le attività antropiche in movimento. Nemmeno questo problema si vuole affrontare seriamente, se nessuno vuole discutere dei nuovi modi di produrre energia idroelettrica che propone il sottoscritto, non solo in base a conoscenze teoriche, ma anche esperienze pratiche di progettazione e di cantiere. Ho riportato sopra il notissimo e semplice esperimento del pendolo, come premessa di un discorso molto più ampio, non sulla conservazione dell’energia, che è ovvia, e non è certamente il sottoscritto a metterla in discussione, ma sulla trasformazione dell’energia, che è un’altra cosa, ben più importante. Infatti, il moto perpetuo meccanico non può esistere ma quello sinergico, multidisciplinare, tra principi scientifici, la tecnologia applicata all’idraulica, meccanica, pneumatica, può esistere anche con altissimi rendimenti, come dimostro in questa pubblicazione.
La figura sotto, mostra come si potrebbe usare l’energia di posizione delle acque basse (senza il salto idraulico) per produrre energia invece di sollevare le acque in superficie per mezzo di una pompa che incrementa la portata dell’acqua e la pressione, sfruttando la gravità della colonna d’acqua intubata e pertanto, concentrando l’energia sulle pale di una turbina, che produce l’energia elettrica. Infatti, l’energia statica liberata dalla foratura del tubo di collegamento (m*g*h + ½ m v2 = costante) tra i due bacini e quella fornita dalla pompa e dalla forza gravitazionale, liberata dalla rottura dello stato d’inerzia causato dalla stessa pompa, se non producono energia meccanica con il sollevamento delle acque, come rappresentato nella figura sopra, e nemmeno energia elettrica per mezzo di una turbina, come mostrato nella figura sotto, possono produrre soltanto calore per l’attrito con l’aria atmosferica nella quale si disperderebbero le acque, oppure con le molecole dell’acqua, se l’acqua si reinserisce di nuovo nel bacino senza la riduzione della velocità che produrrebbe la turbina. Infatti, l’acqua, contrariamente a quanti pensano il contrario, può essere reinserita nel bacino idrico anche in presenza di alti battenti idrostatici poiché la pressione idrostatica non si oppone all’energia cinetica, ma con la classica perdita di carico allo sbocco (V2/2g).
La figura sotto, mostra come si potrebbe usare l’energia di posizione delle acque basse (senza il salto idraulico) per produrre energia invece di sollevare le acque in superficie per mezzo di una pompa che incrementa la portata dell’acqua e la pressione, sfruttando la gravità della colonna d’acqua intubata e pertanto, concentrando l’energia sulle pale di una turbina, che produce l’energia elettrica. Infatti, l’energia statica liberata dalla foratura del tubo di collegamento (m*g*h + ½ m v2 = costante) tra i due bacini e quella fornita dalla pompa e dalla forza gravitazionale, liberata dalla rottura dello stato d’inerzia causato dalla stessa pompa, se non producono energia meccanica con il sollevamento delle acque, come rappresentato nella figura sopra, e nemmeno energia elettrica per mezzo di una turbina, come mostrato nella figura sotto, possono produrre soltanto calore per l’attrito con l’aria atmosferica nella quale si disperderebbero le acque, oppure con le molecole dell’acqua, se l’acqua si reinserisce di nuovo nel bacino senza la riduzione della velocità che produrrebbe la turbina. Infatti, l’acqua, contrariamente a quanti pensano il contrario, può essere reinserita nel bacino idrico anche in presenza di alti battenti idrostatici poiché la pressione idrostatica non si oppone all’energia cinetica, ma con la classica perdita di carico allo sbocco (V2/2g).
La figura sotto spiega invece le ragioni per le quali abbiamo inserito nello schema una pompa con la doppia alimentazione sul lato aspirante (che non esiste allo stato attuale dell’arte). Infatti, si può notare che il bacino di acqua sul lato sinistro è stato abbassato, pertanto, nella pompa entrano due portate di acqua con pressioni diverse. I dettagli di come sono fatte le pompe internamente sono descritti nel capitolo in cui si parla della modifica delle pompe, in questa fase è sufficiente dire che con questa pompa, si possono miscelare le acque nella pompa e uscire con la somma delle portate e la pressione fornita dall’energia di posizione delle acque superficiali del bacino più alto. Se le sezioni di passaggio sono adeguate a trasmettere l’intera pressione anche alle acque dotate di minore pressione, in quanto la forza di spinta è uguale alla pressione unitaria per la sezione, noi possiamo produrre energia anche sollevando le acque dal bacino inferiore a quello superiore, per il semplice fatto, che l’acqua, non ha bisogno di essere sollevata per due ragioni:
- Perché il livello dell’acqua sull’aspirazione e sulla mandata è uguale;
- Essendo uguale la densità tutto il bacino è sufficiente soltanto inserirla in un punto qualsiasi del volume del bacino o di un prolungamento di ampia sezione assimilabile, allo stesso, poiché l’acqua assume la dimensione del serbatoio che la contiene con il minimo dispendio di energie, non addebitabili a forze esterne.
Questo sistema, non solo è il migliore in assoluto per la produzione di energia è anche il migliore per la gestione delle acque superficiali, non richiedendo accumuli di acqua in montagna che producono alluvioni e nemmeno estrazioni di acqua dalle falde che si stanno arricchendo di nitrati e metalli pesanti come l’arsenico. La continua circolazione dell’acqua garantisce una costante ossidazione e pertanto, producendo energia, possiamo distribuire acqua per bere, irrigare, depurare e perfino conservando le acque basse dove le acque alte sono un pericolo per le persone e le coltivazioni.
Comunque, tali concetti saranno ripresi anche nel capitolo in cui si parla delle modifiche degli impianti di sollevamento
I silenzi su questo argomento da parte degli addetti ai lavori, soprattutto della scienza, sono molto gravi poiché negli impianti esistenti l’intubazione dell’acqua a monte della turbina già avviene. E’ la condizione indispensabile affinché l’acqua eserciti la propria forza peso sulle pali della turbina, pertanto, in un impianto pieno d’acqua, dove vige lo stato d’inerzia, è sufficiente l’inserimento di una semplice pompa con bassissima prevalenza, prima della turbina. Non è vero che questo sistema può trasformare in energia solo la prevalenza della pompa. Sulla pompa agisce l’intera colonna d’acqua. Se questo non fosse vero nella formula di Torricelli non sarebbe entrata l’altezza h che riguarda proprio la distanza delle acque superficiali dal punto di prelievo dell’energia cinetica, e fino a prova contraria, in tutti i calcoli idraulici il battente positivo sulla pompa deve essere sottratto alla prevalenza dell’impianto calcolata per il sollevamento delle acque. Ma nel caso specifico non devono essere sollevate poiché il circuito idraulico si conclude all’uscita della turbina con uno sbocco in vaso aperto, che è indipendente dalla profondità dello sbocco, ma dipende soltanto dalla velocità di uscita (V2/2g), che è rallentata proprio dalla turbina, come avviene anche negli impianti idroelettrici realizzati alla pressione atmosferica. La contropressione idraulica all’uscita della turbina è apparente, non reale, poiché l’acqua è incomprimibile, Le pressioni idrostatiche sono bilanciate ma la pressione totale è maggiore dal lato della turbina e l’energia cinetica residua deve vincere soltanto l’attrito tra le molecole. Allo stesso modo come in uno sbocco atmosferico deve vincere l’attrito con le molecole di aria. Nella sostanza, l’attuale idrologia applica il principio della conservazione dell’energia nei piccoli dettagli come le variazioni di sezioni, affermando giustamente che a una diminuzione di velocità corrisponde un aumento di pressione e viceversa ma si perde negli impianti completi, usando l’acqua come un peso da sfruttare per produrre energia e da sollevare per distribuire l’acqua e difendere il territorio. Purtroppo, la seconda parte dell’idrologia, che solleva le acque, è contro la conservazione dell’energia, perché l’acqua nella versione liquida, è impalpabile, indivisibile, e incomprimibile e assume la forma del serbatoio che la contiene, pertanto, in serbatoi sempre pieni, l’acqua non assorbe energia per i sollevamenti, non avendo bisogno di essere sollevata, ma contemporaneamente, se intubata, separata dalle acque circostanti, può far valere il proprio peso, come nell’idroelettrico attuale, che si realizza alla pressione atmosferica. L’unica differenza, sta nel fatto che è necessario inserire una pompa che alimenta la turbina, non per creare la pressione ma soltanto rompere l’equilibrio inerziale di cui parla Einstein. Ovviamente, lo schema idraulico del bacino sempre pieno può essere realizzato in molte versioni, sia per sollevare le acque che per produrre energia, di cui uno, perfino nella versione mobile pressurizzata, che potrebbe sostituire i motori termici. Pertanto, questa errata interpretazione dei principi della conservazione dell’energia ha condizionato l’intero sviluppo industriale e ambientale del pianeta “Terra”. Devono essere le autorità mondiali dell’ambiente ad accertare questa verità, fermando subito lo sperpero energetico per i sollevamenti idrici e la produzione di energie inquinanti e costose.
Impianto idroelettrico sommerso
C’è una bella differenza tra la soluzione sopra riportata che solleva l’acqua a gradini da un bacino all’altro man mano che l’acqua viene utilizzata dai bacini successivi sfruttando il battente positivo sull’asse di una pompa con la doppia alimentazione separata che alimenta la turbina che produce una quantità di energia elettrica superiore quella assorbita dalla pompa invece di consumarla come negli attuali impianti di sollevamento, come quello sotto riportato, che oltre ad assorbire enormi quantità di energia (è sufficiente leggere la tabella che riporta la potenza dei motori elettrici installati), devono anche spendere molte risorse economiche per prevenire le perturbazioni di moto vario (colpo di ariete) ogni volta che si fermano i motori che sollevano le acque contro la forza gravitazionale, invece di aggirarla con il sollevamento a gradini proposto dal sottoscritto e non realizzato in nessuna parte del mondo.
Per quale ragione l’intera scienza mondiale ha escluso l’acqua dalla produzione energetica mondiale, a parte il salto idraulico, che è una banalità scientifica, basandosi sulla semplice energia di posizione. La scienza mondiale ha sottovalutato le proprietà elettromagnetiche e fluidodinamiche dell’acqua e dell’aria e sopravvalutato la tecnologia sviluppata dall’uomo.
Per il sottoscritto, la relatività generale è la più autorevole conferma della possibilità di produrre energia elettrica nell’ambito dello stesso volume d’acqua, anche se è più facile comprendere le altre leggi fisiche, inutilmente, citate nei depositi di brevetti e in altre pubblicazioni del sottoscritto. Il quale, non ha trovato nessuna pubblicazione in rete che parla dell’esperienze effettuate sull’abbinamento di pompe e turbine in linea nella stessa discesa di acqua, per superate lo stato d’inerzia e concentrare la massa in movimento sulle pali di una turbina. Questo è confermato anche dai rapporti di ricerca, ricevuti dall’ufficio brevetti europeo. Pertanto, nessuno al mondo ha mai provato a sfruttare l’energia di posizione relativa tra le acque superficiali e quelle sottostanti nell’ambito dello stesso serbatoio, bacino artificiale, naturale, mare, oceano, per mezzo dell’intubazione dell’acqua e l’abbinamento in serie di pompe e turbine. Quest’energia nessuno l’ha presa in considerazione per un’errata interpretazione della legge sulla conservazione dell’energia meccanica. Questa legge afferma che, in un campo di forze conservativo, nel moto di un corpo sotto l’azione delle forze del campo si conserva l’energia totale, ovvero la somma dell’energia cinetica e dell’energia potenziale. E’ chiaro che questa legge si riferisce a un sistema isolato è non può essere richiamata nel caso delle soluzioni che propongo. Questa legge non spiega l’origine delle forze del campo, che è il vero problema da risolvere, insieme al sistema per conservare queste forze nel tempo. Questa legge, ai tempi in cui è stata concepita, non poteva prevedere che mettendo insieme tre elementi, all’epoca inesistenti, le cose potessero cambiare totalmente: intubazione verticale dell’acqua superficiale, una pompa e una turbina in serie al fondo del tubo, nello stesso bacino d’acqua, o nel prolungamento verticale dello stesso senza soluzione di continuità. Con questo semplice impianto, da quattro soldi, possiamo risolvere uno dei più grandi misteri della natura e creare un flusso di acqua, a senso unico, infinito, che durante la discesa sfrutta contemporaneamente, la forza gravitazionale, la pressione atmosferica e il peso dell’acqua intubata, mentre la risalita dell’acqua non è necessaria, essendo la densità dell’acqua superficiale uguale a quella sottostante. Quindi, il moto perpetuo combinato: idraulico e meccanico è possibile, consumando una piccola parte dell’energia prodotta. La fonte primaria non è il petrolio, ma l’energia cosmica gratuita, che nessuno vuole utilizzare e sperimentare, essendo tale soluzione contestata con l’infamante accusa di non rispettare i principi della conservazione dell’energia.
È il classico caso del bue che chiama cornuto l’asino. Chi rispetta i principi della conservazione dell’energia? La classe dirigente mondiale con petrolio, shale gas, nucleare, oppure il sottoscritto che si è visto cestinare una trentina di brevetti sulla protezione dell’ambiente e l’energia sostenibile alternativa? Anche quando mi hanno concesso i brevetti il risultato non è cambiato perché nessuno ha voluto investirvi. La ragione è molto semplice: se il sistema è complesso, pur avendo il riconoscimento del brevetto, nessuno lo realizza poiché il legislatore non emette normative internazionali che vincolano tutti (Per esempio, a neutralizzare il CO2, o a non scaricare acque acide nei corpi idrici: oggi le leggi consentono di scaricare acque depurate con PH 5,5 e il CO2 e polveri sottili nell’atmosfera perché lo stato dell’arte ufficiale non ha risolto ancora questi problemi, mentre il sottoscritto nel 2012 ha brevettato inutilmente la neutralizzazione del CO2 nelle serre calcaree che avrebbero prodotto anche acque alcaline e abbattuto parte delle polveri sottili, se il sistema viene usato anche nei centri urbani, v. capitolo 6. Pertanto, l’impianto brevettato, ignorato, dalle autorità e dagli imprenditori, superando lo stato dell’arte non è competitivo. Potrebbe diveltarlo solo in una fase successiva, quando interviene il legislatore, ma il legislatore non interviene se non vede almeno un impianto funzionate e i risultati delle analisi di laboratorio dell’acque dell’aria. In queste condizioni, il cane si morde la coda all’infinito, perché l’invenzione è stata presentata da un inventore privato che non ha nessuna forza economica per portarla avanti. Quando si tratta di impianti di pubblica utilità dovrebbero intervenire i ministeri dello sviluppo economico, dell’ambiente, le nazioni unite, ma per ragioni sconosciute non intervengono. Riporto integralmente il capitolo 6 dell’articolo sopra citato.
6) LA MODIFICA DEGLI IMPIANTI DI SOLLEVAMENTO IDRICI DA ASSORBITORI A PRODUTTORI DI ENERGIA L’attuale gestione mondiale delle acque è contro i principi generali della conservazione delle risorse, dell’energia, della fisica e della meccanica. È semplice comprendere lo spreco dell’impiego a senso unico delle acque, che potrebbero essere riciclate. Oggi il riciclo è troppo costoso dal punto di vista energetico poiché non sono stati costruiti impianti che aggirano la forza gravitazionale universale. Infatti, tutti sanno che dal punto di vista energetico, è molto più economico sollevare un corpo attraverso un piano inclinato, vincendo le resistenze di attrito radente che sollevarlo direttamente. Ma gli uomini per migliorare questo sistema, da migliaia di anni hanno inventato l’attrito volvente, il rapporto di trasmissione a cinghia o ingranaggi tra ruote di diverso diametro, e oggi, percorrendo piani inclinati consumiamo centesimi di energia di quella che sarebbe necessaria per il sollevamento diretto delle masse contro la forza gravitazionale universale. Nel settore idraulico, l’equivalente del piano inclinato
è lo sfruttamento delle variazioni di sezioni legiferate nelle formule del Bernoulli, il principio di Pascal e quello dei vasi comunicanti. Ma questi principi da soli non sono stati sufficienti a ridurre sensibilmente i costi dei sollevamenti idraulici, poiché nel settore idraulico è mancata l’invenzione di qualcosa equivalente all’attrito volvente, che migliora il rendimento generale attraverso le macchine di trasporto e sollevamento meccanico. Nel settore idraulico l’invenzione che si può ritenere equivalente all’attrito volvente, è l’invenzione della pompa con doppia alimentazione sul lato aspirante, la quale, abbinata al principio di Bernoulli, Pascal e al principio dei vasi comunicanti, consente di sfruttare la forza gravitazionale a senso unico, anche sollevando le acque. Modificando gli attuali impianti di sollevamento idraulici con l’introduzione di tali pompe, il rendimento del sollevamento delle acque si avvicina moltissimo al rendimento dei sollevamenti meccanici che utilizzano il piano inclinato e l’attrito volvente, pur basandosi su principi completamente diversi. Infatti i sollevamenti meccanici sfruttano percorsi molto più lunghi, mentre i sollevamenti idraulici movimentano una quantità di acqua molto superiore a quella da sollevare in circuiti sempre pieni, poiché è la stessa acqua con l’altezza geodetica superiore a sollevare l’acqua del bacino posto a livello inferiore. Quindi, se ricicliamo a bassa velocità 1000 L/s, ne possiamo sollevare circa 500, con rendimenti, molto simili a quelli consentiti dal sollevamento meccanico su un piano inclinato e cuscinetti volventi. Ma, una volta inventate le pompe, continuando a ragionare sulla modifica degli impianti idraulici, si può comprende facilmente che i sistemi idraulici supereranno ampiamente i sistemi meccanici. Infatti, i sistemi meccanici pur aumentando i rendimenti restano consumatori di energia, mentre l’impianto idraulico contiene la materia che può essere trasformata in energia, sfruttando, come detto sopra, l’energia di posizione dell’acqua posizionata in alto rispetto a quella posizionata in basso, senza disperdere l’acqua. Inoltre, se un sistema idraulico è accoppiato a un sistema pneumatico e meccanico si può realizzare un unico sistema ancora più completo che contiene altra materia trasformabile in energia, come l’aria compressa. Infatti, anche l’aria compressa possiede un’energia di posizione rispetto all’aria non compressa. La bravura del progettista dello schema idraulico meccanico e pneumatico è quella di sfruttare al massimo i principi e le tecnologie che non sprecano energia, trasferendole da un sistema all’altro.
Ovviamente, consumando una piccola parte dell’energia prodotta per il riciclo dell’acqua, compresa quella che passa in una turbina e viene reinserita nel circuito di riciclo da una bocca aspirante della pompa con doppia alimentazione. Un altro piccolo consumo energetico lo richiede il ripristino del cuscino di aria compressa che richiede la solubilizzazione dei gas in acqua. Ma sono piccoli consumi rispetto all’energia trasformata senza l’impiego di combustibili. Il sistema con l’aria compressa è descritto nel dettaglio al capitolo 9.
Considerando che la tecnologia attuale consente di costruire pompe multistadio con prevalenze fino a 100 bar (1000 m), come scritto al capitolo 5, noi possiamo utilizzare i corpi pompa delle attuali pompe multistadio (per resistere alla pressione idrostatica) ma accoppiarli diversamente utilizzando soltanto il primo e l’ultimo stadio, risparmiando sia nella potenza assorbita per i sollevamenti, sia nelle costruzioni delle pompe, sia nella costruzione dei motori.
Per far comprendere l’entità del risparmio energetico si allega di seguito una tabella riportante le perdita di carico delle tubazioni calcolate con la formula di Bazin- Fantoli: (1.000*4*V2/C2*D) dove (C= 87/(1+2g/√D). Da tale tabella possiamo rilevare la perdita di carico di mille metri di tubazioni con diverse velocità di flusso e diversi coefficienti di scabrezza (gamma). Il coefficiente gamma più usato nei calcoli idraulici è “16”. Sono riportati solo due diametri per impostare il ragionamento Dn 100 e Dn 1000. Se analizziamo una velocità del flusso di circa 1,5 m/s per entrambe le dimensioni, possiamo notare che essendo la potenza assorbita da una pompa uguale a Q*h, possiamo considerare le perdite di carico riportate nella tabella, come la prevalenza “h” necessaria a una pompa per sollevare la stessa quantità di acqua. Il rapporto energetico tra l’acqua riciclata (che non richiede sollevamenti) e l’acqua sollevata alla pressione atmosferica, nei due casi presi in esame è il seguente:
nel caso deI tubo Dn 100 (con una portata di 11,8 l/s) è uguale a 48,3 / 1048.3 = 0,0460 = al 4,6 % della potenza necessaria per il sollevamento;
nel caso del tubo Dn 1000 (con una portata di 1180 l/s) è uguale a 2,079 / 1002,079 = 0.002074 = al 0,02074% della potenza necessaria per il sollevamento.
La notevole differenza tra i due rapporti, a parità della velocità di flusso, è dovuta al maggior contatto tra la portata e le pareti dei tubi che esiste nei tubi di minori dimensioni. Ma anche in tali casi, meno vantaggiosi, a prescindere dei vantaggi tecnici (che consentiranno nuovi circuiti idraulici che porteranno alla produzione energetica in impianti idroelettrici fissi e mobili, sfruttando regimi idraulici diversi, come descritto ampiamente nei relativi depositi di brevetto), i vantaggi economici a scegliere tali tipi di pompe e impianti per i soli sollevamenti sono immensi. Infatti, dalla tabella sottostante, possiamo notare che se raddoppiamo la portata dell’acqua, per mantenere circa la stessa velocità nel tubo, la dimensione del tubo DN 100 deve essere portata a DN 150:
In tale caso, il tubo Dn 150 (con una portata di 24 l/s) avrà il rapporto tra l’acqua riciclata e l’acqua sollevata alla pressione atmosferica uguale a 21, 68 / 1021,68 = 0,02122 = al 2,12% della potenza necessaria per il sollevamento.
Quindi, possiamo notare che, aumentando la dimensione dei tubi, pur conservando la stessa velocità nelle tubazioni, le perdite di carico e pertanto le potenze assorbite dalle pompe diminuiscono esponenzialmente. Il vantaggio diventa ancora più evidente con le grandi portate e le grandi tubazioni, dove le perdite di carico incidono ancora meno. Infatti, nel caso del tubo DN1000, spendiamo la stessa energia per sollevare 1.180 L/s di acqua all’altezza di 2, 079 m oppure per riciclarla in un chilometro di tubazione.
Questa semplicissima riflessione ha portato il sottoscritto a modificare gli impianti di sollevamento delle acque e le pompe, non per contrastare la legge della conservazione dell’energia, ma per assecondarla. Infatti, è necessario prima progettare gli impianti, assecondando la pressione atmosferica e la gravità, poi si progettano le macchine che servono a realizzare gli impianti. Le prime che devono essere cambiate sono le pompe attuali, le quali sono macchine idrauliche operatrici che, ricevendo energia meccanica da un motore elettrico o termico, la trasmettono, al liquido che le attraversa per aumentarne la pressione. Questa pressione, nella maggioranza dei casi, è usata proprio per vincere la forza di gravità e la pressione atmosferica. La figura appresso riportata riporta un classico impianto di sollevamento idrico senza riciclo di acqua.
Ai progettisti che progettano le pompe, ai professori che progettano gli impianti di sollevamento pubblici, alle grandi aziende multinazionali specializzate in grandi appalti, sono sfuggite alcune leggi della fisica e dell’idraulica, come il principio dei vasi comunicanti e quello di Pascal, che consentirebbero di sollevare le acque sfruttando la maggiore pressione idrostatica del bacino di arrivo. Lo schema d’impianto sopra riportato si riferisce a uno degli impianti di sollevamento delle acque più grandi d’Europa, che ho partecipato a realizzare, come semplice impiegato tecnico, negli anni 2000 -2002. Esso comprende una grande opera di presa dell’acqua dal fiume Flumendosa (in Sardegna) e un impianto di sollevamento con cinque pompe verticali da 1000 L/s e prevalenza 220 m, motori di potenza 3150 Kw, alimentati a 6000 v. Quest’impianto, progettato dall’ente autonomo del Flumendosa, con pompe della Società Termomeccanica, motori dell’Ansaldo, realizzato dall’impresa Impregilo, con le opere elettromeccaniche subappaltate all’impresa Ing. Caccavale e C di Napoli presso il quale lavorava il sottoscritto, come si vede anche dal mio curriculum vitae pubblicato su https://www.spawhe.eu. Questo impianto, alla luce delle riflessioni e delle esperienze successive del sottoscritto, dovrebbe essere riprogettato, secondo gli schemi idraulici e le pompe che propongo. Perché se è vero che ha la capacità di sollevate 18.000 m3/h di acqua all’altezza di 200m, ha anche la capacità di consumare circa 15.000 Kw/h, mentre con gli schemi idraulici proposti in seguito, realizzando il sollevamento con quattro impianti a gradini per mezzo dell’abbinamento di pompe a doppia alimentazione, e turbine potremmo produrre circa. 4000 Kw/h consumandone soltanto una quarantina per il riciclo dell’acqua. Oltre tutto, l’impianto citato ha comportato complessi calcoli delle perturbazioni di moto vario, realizzati dall’università di Napoli e per la neutralizzazione di tale fenomeno sono stati necessari ben otto serbatoi di acciaio pressurizzati con aria compressadella capacità di 70 m3, con pressione di collaudo di 30bar. Anche il costo di questo sistema poteva essere evitato realizzando il sollevamento a gradini con riciclo di acqua e pompe con doppia alimentazione sul lato aspirante, come descritto, oltre che nel presente, anche ai Capitoli 5 e 8 dell’articolo originale.
La mia non è una critica al progetto realizzato e alla tecnologia italiana, tanto è vero che come tecnico installatore, ho partecipato con orgoglio alla realizzazione di quest’opera. Ma sapendo che nel mondo esistono molte migliaia di sollevamenti delle acque di ogni tipo, penso che sia stato utile riflettere con calma su queste opere, da pensionato. Perché gli enti pubblici, le grandi società appaltatrici, le università, considerano acquisito lo stato dell’arte degli impianti di sollevamento e non cercano soluzioni alternative, invece, la creatività unita all’esperienza di chi ha visto realizzare molti impianti, anche svolgendo ruoli modesti, può portare a sviluppare soluzioni alternative, che non possono essere bocciate senza nessuna discussione. Il problema è come fare a convincere i grandi enti pubblici, le grandi imprese, le università, che potrebbero aver sbagliato le soluzioni senza urtare il loro orgoglio professionale. Il problema non è locale ma mondiale. Io penso che la posta in gioco sia talmente alta che gli orgogli personali debbano essere messi da parte. Tutti possono sbagliare, soprattutto, il sottoscritto, che non si può confrontare con nessuno e non può spendere poche migliaia di euro in sperimentazioni, ma vale la pena di provare queste soluzioni. La reputazione di un pensionato vale molto poco. Rischiano di più i potenti che sottovalutano queste soluzioni.
Quello che voglio dire con questa pubblicazione è il fatto che nella centrale di Bargi non ho notato nessuno dei criteri di sostenibilità della progettazione idroelettrica interattiva tra acqua e aria atmosferica e non ho notato nemmeno alcun dispositivo di protezione dal colpo d’ariete che è certamente la causa principale della distruzione della centrale idroelettrica. Invece la protezione contro il colpo di ariete è molto presente nell’impianto di sollevamento delle acque progettato, progettato dall’ente autonomo del Flumendosa, con pompe della Termomeccanica, motori dell’Ansaldo, costruiti dalla Impregilo, con le opere elettromeccaniche appaltate alla ditta Ing. Caccavale e C di Napoli dove lavorava il sottoscritto. Infatti questo impianto, che solleva 5000 l/s un’altezza di 200 m, che io da inventore pensionato ho criticato perché consuma molta energia inutilmente, almeno è ben protetto contro i colpi d’ariete da otto serbatoi pressurizzati da 70 m3 con aria compressa con pressione nominale di 30 bar. È molto strano che una centrale idroelettrica che sfrutta un salto idraulico di 375metri, con portate di 104,6 m3/s (376.560 l/sec) e che lavora in entrambe le direzioni del flusso, non abbia alcuna protezione contro i colpi d’ariete. Inoltre, nella centrale di sollevamento, con portate e pressioni di esercizio molto inferiori, abbiamo cinque pompe, che sono messe in funzione una per volta e fermate una per volta, proprio per non produrre perturbazioni di moto vari nella condotta di sollevamento. Comunque, come ho scritto sopra, io ritengo sbagliato anche l’impianto realizzato in Sardegna, sebbene sia stato ben protetto contro il colpo di ariete, in quanto, come dimostrato dal sottoscritto, realizzando gli impianti con l’energia idroelettromagnetica sommersa o compressa, noi possiamo produrre energia anche sollevando le acque, con il sollevamento a gradini e alimentando i bacini successivi con le acque che escono dal troppo pieno. Pertanto non abbiamo bisogno del salto idraulico per produrre energia elettrica e sollevando le acque in questo modo, non produciamo nemmeno il colpo di ariete, in quanto le acque restano sempre nell’ambito dell’impianto che produce energia. Quello che esce dagli impianti è solo l’energia elettrica e l’acqua che viene scaricata dagli scarichi di troppo pieno per gli usi agricoli, civili e industriali.
Della centrale idroelettrica di Bargi che produceva ad alto costo 330 MWh, si può dire soltanto che è uno dei tanti impianti sbagliati che hanno alimentato il debito pubblico italiano. È un caso che sia stata demolita da un colpo di ariete nell’anno 2024 perché poteva succedere molto prima. Mi dispiace soltanto per gli operai che sono morti e per le loro famiglie. Far girare al contrario le turbine per sollevare le acque può sembrare una idea geniale ma non lo è. O meglio, è una soluzione accettabile solo dal punto elettromagnetico in quanto un alternatore può funzionare anche da motore elettrico. Dal punto di vista idraulico, le cose funzionano in modo molto diverso in quanto la turbina, progettata con altissimi rendimenti per sfruttare l’energia cinetica dell’acqua nella direzione naturale del flusso di uscita dalla turbina, abbassa moltissimo il rendimento quando gira nel senso opposto per sollevare le acque. Personalmente, della centrale di Bargi conosco soltanto quello che ho letto dai giornali e le foto pubblicate prima del disastro. Ma questo è sufficiente a farmi comprendere che questo impianto è completamente sbagliato dal punto di vista idraulico perché il sollevamento e la distribuzione delle acque è stato il principale lavoro che ho svolto nella mia vita di tecnico installatore di impianti e soprattutto da inventore indesiderato dagli enti pubblici e dalle multinazionali. Infatti, le mie quaranta invenzioni su questi argomenti non le hanno finanziate né gli enti pubblici, né le multinazionali. Nella centrale di Bargi, viene sfruttata l’acqua di due laghi artificiali collegati tra loro: il lago del Brasimone, più in alto rispetto alla centrale, e il lago di Suviana. L’acqua del lago del Brasimone passa in una galleria lunga 4.757 metri, con un diametro di 5,4 metri, costruita nella montagna. La galleria termina in località Stagno dove l’acqua viene immessa in due condotte forzate parallele da circa 4 metri di diametro, per una portata di 104,6 metri cubi al secondo, che arrivano fino alla centrale per azionare le turbine e produrre energia. Quando la richiesta di energia elettrica dalla rete è minore, i gestori dell’impianto ne approfittavano per azionare le turbine in modalità di pompaggio: spingendo l’acqua nelle condotte fino al lago del Brasimone con una portata di circa 47 m3/s, che rispetto alla portata di discesa di 104,6 m3/s è molto inferiore. Questo dimostra il basso rendimento delle turbine nella fase di sollevamento, ma anche l’alto costo energetico del recupero dell’acqua. Ma soprattutto, il grave rischio di avere un colpo di ariete nelle due condotte forzate nella fase di sollevamento dovute alla interruzione della corrente dei motori delle turbine che funzionano da pompe. La situazione è aggravata dal fatto che non sono stati previsti i serbatoi di aria compressa ammortizzatori del colpo di ariete e dal fatto che la centrale è stata realizzata sommersa nell’acqua. Pertanto anche se cede solo una delle due condotte di sollevamento, la centrale è costretta ad allagarsi completamente distruggendo tutte le apparecchiature elettriche di gestione e controllo dell’impianto.
La buona intenzione di recuperare l’acqua ai fini energetici ha creato immensi danni. Io non mi meraviglio della gravità di questi danni e di quelli ancora più gravi come il crollo delle dighe le alluvioni dovute allo straripamento dei bacini artificiali in montagna. Per queste ragioni ho proposto la produzione di energia idroelettromagnetica sommersa e compressa senza il salto idraulico che l’intera scienza terrestre ha fatto finta di non comprendere e di conseguenza, non l’anno compresa nemmeno i politici che governano, compresi quelli italiani che hanno governato dal 2010 al 2024. Anni in cui ho proposto queste alternative.
L’acqua non deve essere sprecata, ma utilizzata, in altri impianti produttori di energia idroelettrica più moderni, di quelli attuali, che non richiedono il salto idraulico, non consumano combustibili e non producono il colpo di ariete. Questi impianti che avrebbero prodotto l’energia idroelettrica sommersa sono stati proposti nel 2014 senza trovare interlocutori pubblici e privati (Enel ed Enea compresi). Solo per fortunate circostanze il colpo di ariete alla centrale di Bargi non si è verificato fino al 10. 04. 2024. Purtroppo, la fortuna non è eterna. Prima o poi questo incidente doveva succedere, più grave degli altri incidenti dello stesso tipo in quanto la centrale idroelettrica è stata progettata con le turbine poste a quaranta metri di profondità proprio per sfruttare il battente idraulico dell’acqua nella fase di sollevamento. Progettare un impianto di questo tipo senza la protezione di serbatoi pressurizzati con aria compressa è stata un’autentica follia tecnica e scientifica, di cui, la scienza italiana non può essere fiera e dovrebbe assumersi le proprie responsabilità. Mentre l’intera scienza terrestre avrebbe dovuto comprendere che sul pianeta Terra l’energia elettrica può essere estratta ovunque, anche ai poli e nei deserti senza la necessità di costruire centrali idroelettriche, termiche, nucleari e senza la necessità di trasportare l’energia da un posto all’altro sotto forma di combustibili (tranne rari casi) o energia elettrica. Le acque non devono mai essere sollevate contro la forza gravitazionale ma pompate nella direzione della forza gravitazionale per produrre energia attraverso le turbine o pompe usate come turbine (alimentate al contrario) rispetto all’uso attuale. Solo in questo modo è possibile produrre energia elettrica a freddo che consentirebbe di sommare insieme la spinta di newton e Lorentz e realizzare anche impianti aeronautici e spaziali sostenibili e non inquinanti. Anche di questo deve rispondere l’intera scienza mondiale. Ma questo è un altro argomento che non riguarda la centrale di Bargi. Riguarda l’intera energia terrestre.
Luigi Antonio Pezone
