Erano anni che sognavo di progettare un generatore di energia elettrica che non facesse rumore e a basse emissioni! Da camperista ho spesso sognato un dispositivo che mi rendesse energeticamente autosufficiente anche quando i pannelli fotovoltaici non erano in grado di produrre energia e avevo notato che gli stessi problemi erano comuni anche ai possessori di imbarcazioni e ai camionisti. Con Zeus ho trovato la soluzione migliore che si adattasse alle mie necessità.
Dopo aver studiato e valutato varie tecnologie (per es. fuel cells ed applicazioni magnetiche derivate dai Kers) per produrre energia elettrica senza dover utilizzare rumorosi ed inquinanti motori termici ho avuto modo di avvicinarmi alla tecnologia seebeck. Le prime esperienze sono state altalenanti: prima entusiasmanti pensando che bastasse applicare una differenza di temperatura consistente, poi deludenti quando ho capito che la produzione energetica è logaritmica rispetto alla temperatura di lavoro prescritta e alla fine molto interessante e soddisfacente quando dopo tanto lavoro e test siamo riusciti a creare le condizioni ottimali per un corretto rendimento.
Il progetto di Zeus è iniziato nel 2013 ma solo nel 2015, dopo aver capito che potevamo centrale il nostro obiettivo, abbiamo presentato la domanda di brevetto prima nazionale e poi comunitario. Brevetti che gli anni successivi ci sono stati concessi.
Nel 2015 abbiamo intrapreso l’avventura per noi minuscola azienda di presentare il progetto al bando SME Instrument di Horizon 2020 in modo da venire sovvenzionati per i costi sostenuti. Ebbene, dopo i canonici 90gg necessari alla valutazione di quanto fatto e proposto, il progetto viene promosso!!! in prima presentazione solo il 0,4% dei progetti hanno avuto tale riconoscimento.
Ed ora veniamo al progetto
Per creare il sistema che contenesse tutto il necessario ad utilizzare i moduli a tecnologia termoelettrica decidiamo di creare una struttura radiale per poter scaricare uniformemente su tutta la superficie le variazioni dei carichi dovuti anche dalle dilatazioni dei materiali al variare delle temperature. Si, perché oltre a dover creare il corretto delta termico altro fattore importante è che i moduli abbiamo dei carichi costanti e uniformi su tutta la superficie, e questo anche al variare delle temperature. Tutto il gruppo viene controllato e stabilizzato con molle a tazza a precarico calibrato.
Lato caldo
In funzione dell’utilizzo pensato decidiamo in primis di utilizzare e gestire un bruciatore a gasolio che spilla carburante direttamente dal serbatoio del mezzo. Però c’è un primo problema: come facciamo a creare una camera di combustione che abbia la temperatura superficiale uniforme pur interessata da dei gas di scarico con 600° di differenza tra entrata e uscita dalla camera chiusa? Problema non semplice da risolvere! Non ci perdiamo d’animo e con il prezioso aiuto del CNR e un anno di test in laboratorio tiriamo fuori un risultato soddisfacente, calcolando anche che per contenere i costi la camera di combustione deve essere ricavata da fusione e lavorata e non dal pieno.
Lato freddo
Anche il lato freddo deve essere correttamente dimensionato e uniforme inoltre dobbiamo ottenere il massimo scambio con il minimo consumo energetico, perché la produzione di corrente reale del generatore dipende dalla differenza tra la produzione lorda e i consumi necessari al funzionamento dello stesso. Progettiamo un gruppo radiatore molto efficiente dotato di ventole silenziose e alimentate in relazione a quanto calore devono estrarre per mantenere le temperature basse. Altra curiosità riguarda la conformazione dello scambiatore lato freddo perché l’estrazione della temperatura non deve dipendere dal senso di percorrenza del liquido ma anche qui deve essere uniforme su tutta la superficie. Lo scambiatore inoltre non deve far diminuire la prevalenza per cui consentire l’utilizzo di pompe di circolazione a consumo ridotto.
L’elettronica
L’elettronica è stata pensata a doc. Abbiamo progettato per Zeus, un display touch screen da 4,3” per comandare in modo semplice intuitivo le funzioni e una centralina di ricarica con efficiente tecnologia MPPT (Maximum Power Point Tracking) dedicata ad ogni tipo di batteria in commercio e con curve di carica personalizzate. Con l’aiuto di sensori di pressione atmosferica di derivazione automotive abbiamo perfezionato il rapporto stechiometrico della combustione al variare sia del clima che dell’altitudine garantendo così massima efficienza fino a oltre 3000mt di altitudine.
Particolare attenzione abbiamo dato al possibile abbinamento a fonti energetiche rinnovabili dandone priorità in modo da poter utilizzare sempre la migliore fonte disponibile a bordo. Per cui quando ci sarà il sole l’elettronica automaticamente selezionerà il pannello fotovoltaico o l’eolico mentre quando le condizioni di lavoro del fotovoltaico o l’eolico non saranno presenti oppure il fabbisogno energetico sarà superiore il generatore termoelettrico si attiverà, sempre senza fastidiosi rumori. Come un angelo custode dell’energia, Zeus, garantendo il massimo confort, sicurezza e autonomia a bordo. Un occhio di riguardo è stato dedicato al servizio tecnico e agli installatori, inserendo una completa autodiagnosi del sistema.
La gamma dei generatori progettati
Seguendo le richieste di mercato ampliamo la gamma progettando un generatore Zeus più economico e una versione più potente dedicata al mercato nautico.
Anche per l’armatore essere indipendente energeticamente in completo silenzio, ascoltando il fruscio del vento e non quello di rumorosi e inquinanti generatori è molto importante, avvalorato anche che per il raffreddamento scambiamo direttamente l’acqua del mare eliminando così radiatore e ventole ed efficientando il sistema. Con Zeus è possibile risolvere questo problema.
Abbiamo infatti lanciato sul mercato Zeus 80, Zeus 150 e infine Zeus 200.
