Moto Perpetuo Idraulico: Definizione e Concetti Fondamentali
Il concetto di moto perpetuo ha affascinato scienziati e inventori per secoli. In particolare, il moto perpetuo idraulico si riferisce a un sistema ipotetico che, una volta avviato, continuerebbe a funzionare indefinitamente senza necessità di una fonte esterna di energia.
Idealmente, un sistema di moto perpetuo idraulico dovrebbe mantenere uniforme e sempre equamente bilanciata la forza motrice. Tuttavia, la scienza ha stabilito che il moto perpetuo non esiste, in quanto violerebbe le leggi della termodinamica.
Principi e Sfide
Il principio sul quale funzionano questi impianti è il seguente: due volumi di acqua non possono occupare lo stesso spazio nello stesso tempo, con la stessa pressione. Se inseriamo acqua in eccesso in un circuito di riciclo di un serbatoio pieno pressurizzato con l’aria compressa o alla pressione atmosferica, tale acqua viene immediatamente espulsa dal troppo pieno o da una valvola di sicurezza con la forza della pressione idrostatica dovuta all’atmosfera o all’aria compressa. Se raggiungiamo un equilibrio tra l’acqua che entra e quella che esce dal serbatoio, il livello nel serbatoio pressurizzato non varia, pertanto non varia nemmeno il volume di aria contenuto e la pressione dello stesso. Tuttavia l’acqua continua a uscire con la pressione statica dell’impianto, che è molto superiore alla prevalenza della pompa che l’ha inserita nel circuito, avendo utilizzato l’unico punto in cui l’acqua può entrare in bassa pressione che è il centro della girante, ma dopo aver equilibrato le pressioni con l’altra alimentazione, che oggi non esiste. Questo significa che la pressione dell’aria (Pascal) imprime all’acqua la velocità di uscita che attraversa la turbina (Torricelli) e che la pompa con la doppia alimentazione separata, deve soltanto riempire il vuoto creato nell’impianto dall’acqua che esce istante per istante. Infatti, se l’acqua non esce dal circuito (per essere consumata o produrre energia elettrica) la pompa di riciclo con la doppia alimentazione separata, essendo in bassa prevalenza non ha la forza sufficiente a far entrare l’acqua, dovendo vincere in tale caso anche la pressione dell’aria.
Un sistema reale subisce inevitabilmente perdite di energia dovute all'attrito e alla resistenza dei materiali, impedendo il moto perpetuo. In generale rimetter in azione la forza motrice che sia esausta non è possibile senza apporto esterno.
La creazione di energia in una turbina idraulica, decine o centinaia di volte superiore a quella consumata dalla pompa centrifuga, a patto che questa sia realizzata con la doppia alimentazione separata fino alla girante. Con gli impianti e con le pompe progettati correttamente l’energia si moltiplicherebbe a per l’effetto congiunto di Pascal e Torricelli proporzionalmente alla pressione idrostatica dell’impianto e si moltiplica anche l’effetto depurativo sull’acqua circolante, per effetto della legge di Henry.
Pertanto l’acqua che ha prodotto l’energia elettrica nella turbina, attraverso la seconda alimentazione della pompa, si inserisce di nuovo nel volume del circuito di riciclo chiuso, come se non fosse mai uscita dal serbatoio pressurizzato.
L'energia elettrica erogata esclusivamente per forza motrice e per riscaldamento è un esempio di come l'energia idraulica possa essere utilizzata, ma sempre con un apporto iniziale di energia.
Applicazioni e Sviluppi
Nonostante l'impossibilità di realizzare un vero moto perpetuo, lo studio di questi sistemi ha portato a importanti sviluppi tecnologici. Ad esempio, l'uso dell'ascensore idraulico, la cui forza motrice era ricavata dall'acqua, ha rappresentato un'innovazione significativa.
Inoltre, la derivazione di acqua per trasformarla in forza motrice è ampiamente utilizzata in centrali idroelettriche e sistemi di irrigazione.
Le suddette pompe devono soltanto girare come normali pompe di circolazione per vincere lo stato di inerzia con una bassissima prevalenza, come in un impianto chiuso. Non devono sfidare né le pressioni idrostatiche che non si oppone all’energie cinetica sviluppata internamente, né devono vincere le forze gravitazionali per attraversare l’impianto, poiché le pompe con la doppia alimentazione separate fino alla girante, hanno il potere di collegare un impianto aperto che produce energia a uno chiuso che ricicla continuamente l’acqua all’interno del volume accumulato.
Ovviamente, questi impianti, con le pressioni adeguate possono sostituire tutti i motori termici, le centrali termiche e quelle nucleari senza utilizzare combustibili fossili, chimici o metalli radioattivi, producendo potenze non inferiori, poiché l’aria compressa non ha limiti di compressione e l’acqua che non si comprime e che ha una densità ottocento volte superiore può circolare a senso unico nell’impianto spinta dalla pressione dell’aria, recuperata dopo la turbina e reinserita nel circuito dalla pompa di riciclo con la doppia alimentazione in un ciclo infinito. Questo sistema consuma soltanto l’usura dell’impianto, pertanto non è moto perpetuo, ma ha un altissimo rendimento sfruttando la materia prima fornita gratis dalla natura, principi fisici legiferati nel XVI secolo e le tecnologie attuali, non del tutto sviluppate, mancando proprio il suddetto circuito che il sottoscritto ha sviluppato in diverse versioni.
tag: #Idraulica