Gli scienziati dell’Istituto Fraunhofer per i sistemi di energia solare (Fraunhofer ISE) e dell’Università Tarbiat Modares (TMU) in Iran hanno progettato un sistema fotovoltaico per la co-produzione di microalghe ed elettricità.
I ricercatori hanno spiegato che gli impianti di acquacoltura hanno costi di elettricità generalmente elevati, pari a circa il 40% dei costi energetici totali, e che circa lo 0,5% delle emissioni globali di gas serra è attribuibile all’acquacoltura. “La coltivazione di microalghe in sistemi di stagni aperti, se integrata con la tecnologia fotovoltaica, può migliorare l’efficienza energetica e ridurre l’evaporazione dell’acqua, allineando ulteriormente le pratiche di acquacoltura agli obiettivi di mitigazione dei cambiamenti climatici”, hanno sottolineato.
Il gruppo di ricerca ha descritto la tecnologia proposta come un sistema “acquavoltaico di piccole dimensioni” composto da un laghetto aperto, una ruota meccanica a pale, un motore e un sistema di trasmissione di potenza, un circuito di controllo della velocità del motore, un modulo fotovoltaico da 100 W, una batteria da 12 V con una capacità di 60 Ah, un inverter e un regolatore di carica da 10 A.
L’elemento chiave del sistema, il laghetto in polietilene, è stato concepito con un design aperto per consentire l’accesso alla luce solare e all’aria. Di solito, questi bacini hanno un design poco profondo per ridurre l’evaporazione e la contaminazione, oltre che per favorire la circolazione continua dell’acqua.
Gli studiosi hanno fissato la profondità ottimale dell’acqua per la produzione di microalghe nello stagno a 0,3 m. “Controllando questa specifica profondità dell’acqua insieme ad altri parametri come la velocità di rotazione e il tempo di reazione, è possibile creare condizioni favorevoli sia per la produzione di microalghe che per la generazione di energia elettrica nel sistema acquavoltaico”, hanno spiegato gli scienziati.
Le prestazioni del sistema sono state valutate attraverso una serie di test sperimentali condotti dal 9 al 15 maggio, in diverse condizioni meteorologiche. I parametri principali erano la radiazione solare, la temperatura dell’aria e la velocità del vento.
L’analisi ha mostrato che l’ombreggiamento causato dal pannello solare ha un impatto “significativo” sul controllo della temperatura e dell’intervallo di pH nel laghetto di produzione delle microalghe. Il modulo, tuttavia, è stato in grado di coprire circa il 98,6% della domanda annuale di elettricità dell’impianto di acquacoltura.
Il team ha anche condotto un’analisi tecno-economica su un sistema che ospita la coltivazione di Spirulina, un’alga blu-verde contenente vitamine, minerali, antiossidanti e proteine, scoprendo che è in grado di ottenere costi di elettricità inferiori del 7% rispetto a un sistema di riferimento alimentato dalla rete elettrica.
“Il costo della Spirulina prodotta con il sistema acquavoltaico nel quinto anno è stato calcolato in 0,4975 dollari/g con un tasso di interesse del 5% e in 0,331 dollari/g con un tasso di interesse del 10%”, sottolineano gli scienziati. “Inoltre, il costo per litro della Spirulina prodotta con il sistema acquavoltaico è stato calcolato in 0,7133 dollari/g”.
I dettagli del sistema sono riportati nell’articolo “Development and experimental performance evaluation of a small-scale aquavoltaic system for microalgae production”, pubblicato su Results in Engineering. “L’attuale studio sottolinea che il sistema può avere il potenziale per aumentare ulteriormente la produzione di microalghe e quindi ridurre i costi di produzione”, concludono i ricercatori.
I presenti contenuti sono tutelati da diritti d’autore e non possono essere riutilizzati. Se desideri collaborare con noi e riutilizzare alcuni dei nostri contenuti, contatta: editors@nullpv-magazine.com.
Inviando questo modulo consenti a pv magazine di usare i tuoi dati allo scopo di pubblicare il tuo commento.
I tuoi dati personali saranno comunicati o altrimenti trasmessi a terzi al fine di filtrare gli spam o se ciò è necessario per la manutenzione tecnica del sito. Qualsiasi altro trasferimento a terzi non avrà luogo a meno che non sia giustificato sulla base delle norme di protezione dei dati vigenti o se pv magazine ha l’obbligo legale di effettuarlo.
Hai la possibilità di revocare questo consenso in qualsiasi momento con effetto futuro, nel qual caso i tuoi dati personali saranno cancellati immediatamente. Altrimenti, i tuoi dati saranno cancellati quando pv magazine ha elaborato la tua richiesta o se lo scopo della conservazione dei dati è stato raggiunto.
Ulteriori informazioni sulla privacy dei dati personali sono disponibili nella nostra Politica di protezione dei dati personali.