Sarà con la combustione di idrogeno che risolveremo il problem auto inquinanti?

L'automobile é sia utile che piacevole per certi versi, ma per quanto ancora dovremo spargere veleni che i nostri figli si respirano insieme a noi? Come ha sostenuto Federico Izzo, nuovo direttore marketing BMW auto, la ricerca scientifica si sta concentrando sull’evoluzione degli accumulatori con l’obiettivo di aumentare la capacità delle batterie utilizzando tecnologie assai simili a quelle degli accumulatori usati nei nostri telefoni cellulari con sistemi basati su pile agli ioni di litio. Cioé stiamo pensando di risolvere il problema dell'inquinamento dei mezzi mobili terrestri partendo da una parte ridotta o striscia tecnologica limitata: nostri telefonini. Sembra assurdo ma in effetti, l’autonomia dei telefonini è aumentata a dismisura e le batterie sono più piccole che in passato, essendo gran parte del merito rapportabile al progresso della microelettronica che ha permesso di costruire circuiti con un limitato assorbimento elettrico. Anche Salvatore Nanni, Stefano Ronzoni e Riccardo Martini, hanno sottolineato che in realtà la capacità degli accumulatori non sia migliorata di molto, tant’è che alcuni protagonisti dell’elettronica di consumo stanno studiando pile a combustibile. Già, le celle a combustibile che sono indicate come il futuro dell’auto elettrica e l’elemento cardine di quella rivoluzione dell’idrogeno ora tanto di moda, ma dalle poco solide fondamenta economiche e di fattibilità industriale. Cioé si paventa come alternativa al bruciare petrolio quella di bruciare idrogeno. Maurizio Prato, Paolo Fornasiero dell’Università di Trieste, insieme a Francesco Maria Paolucci e Gregorio Masuero, spiegano la notizia che attualmente l’idrogeno può essere utilizzato in due modi. Bruciato dentro i cilindri di comuni propulsori a combustione interna, la strada preferita da Bmw che sta investendo moltissimo, oppure sfruttato per alimentare celle a combustibile che producono l’energia elettrica in gran quantità per alimentare motori elettrici. Non stiamo quindi parlando di bruciare altre componenti con residui tossici come rifiuti organici (vedesi la rivoluzione fantastica dell'alimentazione dell'immaginaria auto di ritorno al futuro dal nucleare alle bucce di banana e magari ai ponci al rhum o coca light). Da qui veniamo al principio di funzionamento delle celle a combustibile (o fuel cell) fu scoperto nel 1839 dal fisico inglese William Grove e le prime applicazioni concrete risalgono alle missioni spaziali. Si tratta di generatori chimici di energia elettrica che sfruttano il principio inverso a quello dell'elettrolisi, dove la corrente elettrica scinde le molecole di acqua in idrogeno e ossigeno. Al contrario, nelle fuel cell questi due gas reagiscono l'uno con l'altro producendo energia elettrica e liberando acqua. Una pila a combustibile è quindi composta da un elemento in cui idrogeno e ossigeno vengono a contatto creando una differenza di potenziali ai capi di un anodo e di un catodo separati, nei sistemi più moderni, da una sottile membrana polimerica. I vantaggi delle fuel cell sarebbero quindi quelli che, grazie alle loro caratteristiche, diano contributi validi sia dal punto di vista energetico sia da quello ambientale. Possiedono infatti rendimento elettrico elevato, con valori che vanno dal 40 al 60 per cento in funzione delle temperature utilizzate, possibilità di utilizzo di un’ampia gamma di combustibili, come metano, metanolo, gas naturale, gas di sintesi, modularità che permette di aumentare la potenza installata via via che cresce la domanda di energia elettrica, con notevoli risparmi economici. Le celle possono essere disposte in serie a formare il cosidetto “stack”, a loro volta assemblati in moduli per ottenere generatori della potenza richiesta. Efficienza indipendente dal carico e dalle dimensioni dell’impianto ridotto impatto ambientale
possibilità di cogenerazione. L’impiego dell’idrogeno per ridurre le emissioni di CO2 può avvenire solo sfruttando le fonti rinnovabili per la sua produzione. Ecco che la fuel cell diviene il mezzo per aumentare l’efficienza energetica delle fonti rinnovabili non programmabili. E' questa la direzione che BMW vuole perseguire?

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5 messaggi in questa discussione

Non ci prendiamo in giro, l'idrogeno allo stato libero non esiste in natura, non ci sono "giacimenti" di idrogeno così come esistono i giacimenti di carbone o di metano, l'idrogeno va estratto dall'acqua mediante elettrolisi oppure dal petrolio, va comunque usata energia per produrlo, se per produrre idrogeno si utilizza il petrolio si trasferisce semplicemente l'inquinamento dalle città alle località dove si produce idrogeno, ma dal punto di vista dell'inquinamento a livello planetario non cambia niente, stesso discorso per le auto elettriche,  a parte il discorso autonomia delle batterie e tempi di ricarica,  se per produrre la corrente per ricaricare le batterie si usa il petrolio non cambia niente.

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Il 7/5/2018 in 13:35 , lisinna ha scritto:

L'automobile é sia utile che piacevole per certi versi, ma per quanto ancora dovremo spargere veleni che i nostri figli si respirano insieme a noi? Come ha sostenuto Federico Izzo, nuovo direttore marketing BMW auto, la ricerca scientifica si sta concentrando sull’evoluzione degli accumulatori con l’obiettivo di aumentare la capacità delle batterie utilizzando tecnologie assai simili a quelle degli accumulatori usati nei nostri telefoni cellulari con sistemi basati su pile agli ioni di litio. Cioé stiamo pensando di risolvere il problema dell'inquinamento dei mezzi mobili terrestri partendo da una parte ridotta o striscia tecnologica limitata: nostri telefonini. Sembra assurdo ma in effetti, l’autonomia dei telefonini è aumentata a dismisura e le batterie sono più piccole che in passato, essendo gran parte del merito rapportabile al progresso della microelettronica che ha permesso di costruire circuiti con un limitato assorbimento elettrico. Anche Salvatore Nanni, Stefano Ronzoni e Riccardo Martini, hanno sottolineato che in realtà la capacità degli accumulatori non sia migliorata di molto, tant’è che alcuni protagonisti dell’elettronica di consumo stanno studiando pile a combustibile. Già, le celle a combustibile che sono indicate come il futuro dell’auto elettrica e l’elemento cardine di quella rivoluzione dell’idrogeno ora tanto di moda, ma dalle poco solide fondamenta economiche e di fattibilità industriale. Cioé si paventa come alternativa al bruciare petrolio quella di bruciare idrogeno. Maurizio Prato, Paolo Fornasiero dell’Università di Trieste, insieme a Francesco Maria Paolucci e Gregorio Masuero, spiegano la notizia che attualmente l’idrogeno può essere utilizzato in due modi. Bruciato dentro i cilindri di comuni propulsori a combustione interna, la strada preferita da Bmw che sta investendo moltissimo, oppure sfruttato per alimentare celle a combustibile che producono l’energia elettrica in gran quantità per alimentare motori elettrici. Non stiamo quindi parlando di bruciare altre componenti con residui tossici come rifiuti organici (vedesi la rivoluzione fantastica dell'alimentazione dell'immaginaria auto di ritorno al futuro dal nucleare alle bucce di banana e magari ai ponci al rhum o coca light). Da qui veniamo al principio di funzionamento delle celle a combustibile (o fuel cell) fu scoperto nel 1839 dal fisico inglese William Grove e le prime applicazioni concrete risalgono alle missioni spaziali. Si tratta di generatori chimici di energia elettrica che sfruttano il principio inverso a quello dell'elettrolisi, dove la corrente elettrica scinde le molecole di acqua in idrogeno e ossigeno. Al contrario, nelle fuel cell questi due gas reagiscono l'uno con l'altro producendo energia elettrica e liberando acqua. Una pila a combustibile è quindi composta da un elemento in cui idrogeno e ossigeno vengono a contatto creando una differenza di potenziali ai capi di un anodo e di un catodo separati, nei sistemi più moderni, da una sottile membrana polimerica. I vantaggi delle fuel cell sarebbero quindi quelli che, grazie alle loro caratteristiche, diano contributi validi sia dal punto di vista energetico sia da quello ambientale. Possiedono infatti rendimento elettrico elevato, con valori che vanno dal 40 al 60 per cento in funzione delle temperature utilizzate, possibilità di utilizzo di un’ampia gamma di combustibili, come metano, metanolo, gas naturale, gas di sintesi, modularità che permette di aumentare la potenza installata via via che cresce la domanda di energia elettrica, con notevoli risparmi economici. Le celle possono essere disposte in serie a formare il cosidetto “stack”, a loro volta assemblati in moduli per ottenere generatori della potenza richiesta. Efficienza indipendente dal carico e dalle dimensioni dell’impianto ridotto impatto ambientale
possibilità di cogenerazione. L’impiego dell’idrogeno per ridurre le emissioni di CO2 può avvenire solo sfruttando le fonti rinnovabili per la sua produzione. Ecco che la fuel cell diviene il mezzo per aumentare l’efficienza energetica delle fonti rinnovabili non programmabili. E' questa la direzione che BMW vuole perseguire?

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Dopo la batosta che ha preso con i Diesel taroccati penso proprio di si.Le ricerche sono in corso anche da noi da tempo.Il petrolio sta per terminare.

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Il 7/5/2018 in 14:30 , etrusco1900 ha scritto:

Non ci prendiamo in giro, l'idrogeno allo stato libero non esiste in natura, non ci sono "giacimenti" di idrogeno così come esistono i giacimenti di carbone o di metano, l'idrogeno va estratto dall'acqua mediante elettrolisi oppure dal petrolio, va comunque usata energia per produrlo, se per produrre idrogeno si utilizza il petrolio si trasferisce semplicemente l'inquinamento dalle città alle località dove si produce idrogeno, ma dal punto di vista dell'inquinamento a livello planetario non cambia niente, stesso discorso per le auto elettriche,  a parte il discorso autonomia delle batterie e tempi di ricarica,  se per produrre la corrente per ricaricare le batterie si usa il petrolio non cambia niente.

Ci sarebbe una fonte immane ed inesauribile..l'acqua di mare.Peccato che per produrre idrogeno dia origine ad un sottoprodotto altamente velenoso per l'ambiente....l'ipoclorito di sodio.

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8 ore fa, virus128 ha scritto:

Ci sarebbe una fonte immane ed inesauribile..l'acqua di mare.Peccato che per produrre idrogeno dia origine ad un sottoprodotto altamente velenoso per l'ambiente....l'ipoclorito di sodio.

Allora se vogliamo fare "fantascienza" la soluzione ci sarebbe, occorrerebbe l'unione  PACIFICA di tutte le nazione della terra, ricoprire i deserti del pianeta di pannelli solari, migliaia di cavi a superconduttività che avvolgono il pianeta e  distribuiscono l'energia elettrica prodotta dalla faccia della terra che in quel momento è illuminata dal sole verso la parte che in quel momento è al buio  e viceversa.... ma dato che questa è solo fantascienza, fantascienza tecnologica e fantascienza politica ,allo stato attuale delle conoscenze il petrolio è insostituibile e lo sarà ancora per molti decenni.... mi chiedo: se esistessero alternative valide al petrolio, le grandi nazioni, che sanno come effettivamente stanno le cose,  continuerebbero a farsi le guerre come stanno anche oggi facendo per accaparrarselo?....

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Il 9/5/2018 in 08:05 , etrusco1900 ha scritto:

Allora se vogliamo fare "fantascienza" la soluzione ci sarebbe, occorrerebbe l'unione  PACIFICA di tutte le nazione della terra, ricoprire i deserti del pianeta di pannelli solari, migliaia di cavi a superconduttività che avvolgono il pianeta e  distribuiscono l'energia elettrica prodotta dalla faccia della terra che in quel momento è illuminata dal sole verso la parte che in quel momento è al buio  e viceversa.... ma dato che questa è solo fantascienza, fantascienza tecnologica e fantascienza politica ,allo stato attuale delle conoscenze il petrolio è insostituibile e lo sarà ancora per molti decenni.... mi chiedo: se esistessero alternative valide al petrolio, le grandi nazioni, che sanno come effettivamente stanno le cose,  continuerebbero a farsi le guerre come stanno anche oggi facendo per accaparrarselo?....

Ma no! Non ci sarebbe bisogno di nessuna tecnologia fantascientifica e non sarebbe affatto necessario ricoprire di celle fotovoltaiche tutti i deserti del pianeta, né utilizzare cavi superconduttori a temperature criogeniche. Con le attuali tecnologie (parliamo di quelle impiegate nella produzione su larga scala e non certo delle più avanzate e costose) basterebbe poco piu' dell'1% della superficie del deserto del Sahara, per coprire, sotto forma di energia elettrica, l'intero fabbisogno mondiale di energia primaria, cioè quello che oggi è coperto da petrolio, gas, carbone, nucleare, idroelettrico e (ancora in piccola parte) dalle altre fonti rinnovabili. In realtà le potenzialità degli impianti fotovoltaici nelle aree desertiche sarebbero anche maggiori, ma bisogna tenere conto di alcuni fattori limitanti dell'efficienza e del capacity factor dei moduli FV, in particolare le elevate temperature ambientali e la sabbia che il vento può depositare sui moduli. Inoltre, l'impiego generalizzato dell'elettricità porterebbe a regime a una sensibile riduzione del fabbisogno energetico. Basta pensare, per esempio, all'efficienza dei motori elettrici per l'autotrazione, che è nettamente maggiore di quella dei più moderni motori termici a benzina o gasolio. Per quanto riguarda poi il trasporto di questa elettricità di origine solare, il problema si pone soprattutto per l'Europa che è l'unico continente privo di deserti. Ma il Sahara non è lontano e si potrebbero utilizzare cavi ad altissima tensione in corrente continua (HVDC) con perdite di trasmissione su 1000 km contenute entro il 3% per le tratte in aria e il 10% per le tratte sottomarine. Un elettrodotto del genere collega dal 2002 Italia e Grecia attraverso il Canale d'Otranto, raggiunge i 1000 m di profondità ed è in grado di trasportare ben 500 MW a una tensione di 400 kV. Teniamo conto che anche il trasporto del petrolio o del carbone comporta un dispendio energetico. Non è un problema neppure l'accumulo energetico necessario per fronteggiare l'intermittenza della fonte. Per es. si può utilizzare il surplus dell'energia prodotta durante il giorno per produrre idrogeno per elettrolisi dell'acqua. Questo idrogeno viene compresso e stoccato in serbatoi o caverne sotterranee, poi durante la notte viene bruciato (la combustione produce acqua purissima) per alimentare un generatore che fornisce l'elettricità per il consumo notturno. Ancora più banalmente, si può pompare di giorno un massa d'acqua in quota, la cui ricaduta alimenta un impianto idroelettrico di notte. Quanto costerebbe l'ipotetica centrale solare sahariana di cui sopra (o un insieme equivalente di impianti desertici sparsi sul pianeta)?  Ai prezzi attuali si stima un costo nell'ordine del 10% del PIL mondiale, ma sarebbe anche meno considerando le enormi economie di scala realizzabili. Perché il progetto non parte? Perché non c'è un accordo politico a livello mondiale e perché le lobby del petrolio, del carbone, del gas e del nucleare sono potentissime e condizionano pesantemente i politici.

Saluti

 

 

 

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