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  TitoloDinamo magnetotermoidrodinamica toroidale
  Sommario
La presente invenzione è un apparato termomagnetico per la produzione di energia elettrica a partire da un gradiente termico costituito da un recipiente cavo toroidale che contiene un ferrofluido, una pluralità di condotti idraulici in contatto termico con la superficie esterna del contenitore, una sorgente di campo magnetico ed una bobina di estrazione.
  Stato della tecnica
Nei processi industriali, ad esempio fornaci di fusione dei metalli, sintesi di cemento, fornaci per la produzione del vetro, raffinerie, ecc., vanno disperse grandi quantità di energia termica. I processi di conversione dell’energia termica sono spesso caratterizzati dal passaggio di energia dalla forma termica a quella meccanica e da quest’ultima in elettricità. Tuttavia, questo passaggio è considerato economico per salti entalpici di elevata ampiezza, mentre per fluidi a bassa entalpia si preferisce smaltire nell’ambiente l’eccesso di calore. Un approccio diverso è offerto dalle macchine termomagnetiche, che sono basate sugli effetti indotti dal calore sulle proprietà magnetiche dei materiali ferromagnetici, ferrimagnetici o antiferromagnetici. Le variazioni rapide dello stato di magnetizzazione possono essere usate per convertire l’energia termica direttamente o indirettamente (attraverso l’energia meccanica) in elettricità.
  Invenzione
Le particelle magnetiche contenute in un ferrofluido sono attratte o respinte da un'area calda, a seconda della loro natura (termofila o termofobica). Usando una geometria curva come un toroide, dove le traiettorie del fluido si possono chiudere, e un’opportuna distribuzione di magneti permanenti sulla superficie del toroide stesso, la combinazione di campo magnetico e gradiente termico fornito da tubi all’interno dei quali circola liquido caldo e liquido freddo produce un moto coerente ed uniforme. Il ferrofluido si muove attraversando le spire esterne ed inducendo una corrente elettrica che può poi essere utilizzata o immagazzinata. I tubi per la circolazione del liquido caldo e del liquido freddo devono essere disposti in maniera ottimale, avvolgendosi intorno al toro, come anche le spire. Il complesso design finale del dispositivo, che integra anche un sistema di valvole idrauliche ed una centralina elettronica di controllo, è studiato per estrarre la maggior quantità possibile di energia.
  TitolaritàFondazione Istituto Italiano di Tecnologia
  Proprietà industrialeIT 102018000010096
  E-mail di contattolorenzo.rossi@iit.it
  Tagsgenerazione energia da gradienti termini, recupero energetico
  Vantaggi
Scalabile: il dispositivo può recuperare energia a partire da gradienti termici estremamente ridotti (1 °C) fino a circa 200 °C, e con un’adeguata scelta dei materiali costruttivi fino a 500 °C. Sostenibile: semplice fabbricazione, materiali poco costosi ed atossici, economico rispetto ai dispositivi termoelettrici a stato solido, in grado di generare energia da una sorgente considerata scarto.
  Applicazioni
Generazione di energia da gradienti termici in qualsiasi situazione sia possibile avere un punto caldo ed un punto freddo (superficie del corpo umano, autoveicoli, elettrodomestici termici, computer, zone soleggiate, spazio, processi industriali con forni, trasformazione materie plastiche, ecc.)
  Stadio di sviluppo
Fabbricato prototipo in configurazione laboratoriale, volume interno 1 litro, verificato principio di funzionamento, in progettazione reattore 2.0 per ulteriori ottimizzazioni.
  Immagine n° 1
  Immagine n° 2

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