Produrre energia pulita con l’aria calda. Il motore Stirling

Il motore Stirling , inventato nel 1816, è attualmente una delle alternative tecnologiche più interessanti da utilizzare per una produzione energetica sostenibile

Produrre energia pulita con l’aria calda grazie al motore Stirling. Stiamo parlando di una delle “alternative tecnologiche” più interessanti da utilizzare, (insieme alle attuali fonti rinnovabili), nell’ambito di una produzione energetica sostenibile. Si tratta, in pratica, di un motore a combustione interna con “zero emissioni inquinanti”, dove un gas opportunamente bruciato (aria, azoto, elio oppure idrogeno), innesca il movimento dei pistoni attraverso la differenza di temperatura che viene a crearsi tra il punto più caldo del motore e quello più freddo (mantenuto tale grazie ad un dissipatore di calore). Questo moto meccanico, ovviamente, si conserva fino a quando la differenza di temperatura si mantiene costante, immettendo e sottraendo calore tra il punto caldo e freddo del motore. 

Il motore che produce energia pulita con l’aria calda, inventato nel 1816 dallo scozzese Robert Stirling, era un’evoluzione dei vecchi motori a vapore, utilizzati in Inghilterra nel corso della Prima Rivoluzione Industriale. L’obiettivo di Stirling era infatti quello di offrire una valida alternativa che sostituisse i vecchi motori (che spesso esplodevano a causa della scarsa qualità delle caldaie di ghisa) utilizzati generalmente negli opifici e nelle miniere. L’adozione del nuovo motore ad aria calda di Stirling, garantiva infatti una maggiore sicurezza rispetto ai vecchi macchinari, grazie anche all’adozione di un recuperatore di calore che migliorava di molto il rendimento dell’impianto. Purtroppo, il successivo perfezionamento del motore ad aria calda con materiali più affidabili rendeva lo Stirling anche poco conveniente dal punto di vista economico, portando così al progressivo abbandono di questa tecnologia. 

Oggi, produrre energia pulita con l’aria calda del motore Stirling è tuttavia possibile, non solo grazie alla scoperta di nuovi materiali e alla sinterizzazione di gas che rendono più semplice l’aumento della “differenza di temperatura” necessaria al funzionamento di questa tecnologia, ma anche perché le attuali problematiche ambientali hanno dato nuovi impulsi ad un impiego più consistente dei motori Stirling nei vari ambiti. 

Per la produzione di energia pulita, l’aria calda del motore Stirling permette, ad esempio, di generare elettricità in piccoli “ambienti” domestici o condominiali e di sfruttare il calore “di scarto”, per il riscaldamento invernale. Inoltre, la possibilità di combinare il funzionamento del motore Stirling con combustibili o sorgenti di calore “economiche” (come legna, carbone, biogas, solare), permette, grazie anche ai bassi costi di manutenzione di questa tecnologia, di risparmiare notevolmente sui “costi in bolletta”. 

Produrre energia pulita con l’aria calda del motore Stirling è infine possibile utilizzando il calore della radiazione solare concentrata per produrre la differenza di temperatura necessaria al funzionamento del macchinario: ciò ha permesso di realizzare, ad esempio, la tecnologia “Dish Stirling”, attraverso la quale viene concentrata, sulla testa del motore, l’energia solare incidente sulla superficie di uno specchio parabolico che sfrutta l’energia termica ricevuta per produrre direttamente energia elettrica.

 (gc)