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Automobili a Idrogeno

Data: 30 mar 2005
ultima modifica: 16 gen 2006

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𝒜ttualmente non hanno senso le macchine a Idrogeno. Ci sono dei motivi tecnici a supporto di questo, motivi elementari che si possono capire facilmente anche chi non è addentro alle conoscenze dei processi che portano alla "creazione" dell'Idrogeno.

La prima domanda che i media sottacciono riguarda al modo per creare l'Idrogeno. Non viene detto il fatto che per scindere l'acqua (H2O) in Idrogeno più Ossigeno ci voglia energia, il metodo alternativo è il reforming che usa gli idrocarburi (petrolio) oppure il carbone per "creare" l'Idrogeno.

Concretamente per creare l'idrogeno ci si può servire dell'energia atomica tramite il processo chiamato pirolisi. Ho letto che per rifornire di idrogeno il parco veicoli americano sarebbero necessarie 900 centrali nucleari da mille megawatt ciascuna. Se non erro risultano costruite meno di 500 centrali atomiche in tutto il mondo.

Quindi l'idrogeno è una energia virtuale che ha dietro di se delle fonti energetiche reali come il petrolio, il carbone, l'uranio oppure l'elettricità ricavata da fonti pulite oppure inquinanti. Un paragone si può fare con la cartamoneta che è virtuale e che non si mangia ma che permette di comperare il cibo.

Per produrre l'Idrogeno si può scindere l'acqua usando due tipi di energia, una e di tipo rinnovabile (eolico, solare, idraulico) e l'altro tipo è non rinnovabile ovvero inquinante sotto forma di emissioni di gas serra o di scarti radioattivi.

In entrambi i casi produrre Idrogeno costa, si butta via una fetta sostanziosa di energia come succede in tutte le conversioni. Il fatto grave è che in questi casi si passa, come stadio intermedio, per l'energia elettrica prima di scindere l'acqua. Come sappiamo l'energia elettrica è una energia "nobile" e potrebbe essere immessa nella rete elettrica invece di sprecarne una parte per produrre Idrogeno.

Si può fare un semplice paragone. Immaginiamo la nostra donna Italia che usi per coprirsi una copertona derivata dal petrolio cucita a una copertina di lana ecologica. Una piccola coperta di lana rappresenta attualmente l'energia elettrica verde prodotta in Italia che viene usata quasi senza sprechi per fare muovere metropolitane elettriche, motori industriali elettrici, ecc, ecc. Se si usasse questa energia elettrica rinnovabile per produrre Idrogeno la coperta di lana si restringerebbe per via degli sprechi nel produrre l'Idrogeno.

Questo comporta che la donna si trova in parte scoperta perché la coperta verde si è ristretta, perciò comprerà ancora più petrolio di prima in modo da avere una coperta derivata dal petrolio più grande che insieme alla coperta ristretta di lana la possa coprire.

Si possono fare dei conteggi di quanto petrolio in più occorre bruciare per fare andare un po' di automobili a Idrogeno. Se non si amano i calcoli si può passare oltre.

Suppongo che il 16% della nostra energia elettrica annuale (320Twh) sia di tipo rinnovabile, fanno 52Twh. Se venisse trasformata tutta in idrogeno mediante elettrolisi (efficienza del 75%) si avrebbe 40Twh di energia-Idrogeno.

Un'auto a idrogeno con pile a combustibile abbinate a un motore elettrico ha efficienza attuale di 40%*90%=36% (è un dato ottimistico). Esistono fuel cell più performanti ma attualmente hanno degli inconvenienti per l'uso su automobili.

Un'auto a benzina ha efficienza pari al 18%, la metà di un'equivalente auto a idrogeno, quindi queste auto permettono di risparmiare 80Twh di energia-benzina sostituendo le auto a benzina.

Il 16% della energia elettrica verde è stata usata per fabbricare Idrogeno, quindi occorre rimpiazzarla con l'energia prodotta dal petrolio in una centrale termoelettrica dal rendimento medio del 38%. Questo comporta l'uso di 137Twh di energia-petrolio per la nostra nuova centrale (52Twh/38%).

Facciamo adesso il totale tra il risparmio dovuto alla sostituzione della benzina con l'idrogeno e i consumi dovuti alla nuova centrale.

Abbiamo risparmiato 80Twh di energia-benzina e abbiamo impiantato una centrale termoelettrica che consuma 138Twh di energia-petrolio, in totale fa un aumento di consumo di petrolio pari a 58Twh che grosso modo sono 5.8 miliardi di litri di petrolio da importare in più e da bruciare. Questi dati sono tutti annuali.

La vendita di gasolio più quella di benzina è di circa 390Twh/anno e il parco auto è di 34 milioni, quindi ogni auto scarica a terra 2Mwh/anno considerata come efficienza il 18% (390Twh/34milioni*18%).

I 40Twh di energia-idrogeno sono 14.4Twh scaricati a terra da tutte le nostre automobili ad Idrogeno che hanno efficienza del 36% (40Twh*36%), quindi sono 7.2 milioni di veicoli a Idrogeno (14.4Twh/2Mwh).

Verranno sostituite 7.2 milioni di veicoli a benzina con 7.2 milioni di veicoli a Idrogeno.





Riassumendo in modo semplice i risultati dei calcoli fatti diciamo che abbiamo usato tutta l'energia elettrica verde italiana (16%) per produrre Idrogeno, abbiamo messo su strada 7.2 milioni di veicoli a Idrogeno e tolti dalla strada altrettati veicoli a benzina, abbiamo risparmiato 8 miliardi di litri di benzina all'anno.

L'energia elettrica verde italiana che è stata usata per produrre Idrogeno è stato necessario rimpiazzarla con una centrale termoelettrica a petrolio che necessita di 14 miliardi di litri di petrolio all'anno.

Facendo il computo totale risulta che tra il risparmio di benzina e il nuovo consumo della centrale termoelettrica, dobbiamo importare dall'Arabia Saudita 6 miliardi di litri in più all'anno rispetto al solito di greggio.

Risulta evidente che l'introduzione dell'Idrogeno in Italia comporta la risoluzione del problema inquinamento delle città ma contemporaneamente un maggiore inquinamento dovuto a più petrolio comprato e bruciato.

Una soluzione per l'Idrogeno è quello di rimandarlo nel futuro, impiantare nel frattempo centrali eoliche, solari termiche e fotovoltaiche in tutta italia, arrivare a produrre il 30% dell'energia elettrica tramite le rinnovabili e a questo punto iniziare ad accumulare l'energia tramite l'Idrogeno o altri sistemi (batterie di nuova generazione) da usare per le automobili del futuro.

In Germania stanno facendo esattamente così, prevedono di arrivare al 30% del loro fabbisogno elettrico con l'eolico nel 2030. Un mio recente articolo dettaglia la questione eolica.

In lettore mi ha fatto presente che l'idrogeno è indispensabile come accumulatore di energia, su questo convengo ma se la questione è accumulare energia da risorse rinnovabili allora i sistemi sono molti a iniziale dal pompaggio di acqua in bacini altolocati, praticamente l'inverso di quello che fanno le centrali idroelettriche. Da miei vecchi ricordi dovrebbe essere che il 20% dell'energia elettrica può provenire da fonti intermittenti quali eolico, solare ecc. Quando si supererà questa soglia di energia pulita allora si porrà la questione di immagazzinare l'energia del sole o del vento per brevi lassi di tempo. Intanto è meglio non inquinare ulteriormente la nostra aria.

Nel forum EnergeticAmbiente un commentatore di nickname BrightingEyes fa una approfondita disamina di questo testo e si cita come soluzione della bassa efficienza delle FER+idrogeno una produzione maggiore delle FER (Fonti Energetiche Rinnovabili). Questa soluzione è impraticabile in quanto le FER non hanno alti EROEI e l'idrogeno abbassa l'EROEI complessivo probabilmente sotto il livello necessario per sostenere una società moderna. L'EROEI minimo potrebbe essere pari a 5 mentre l'EROEI del fotovoltaico è inferiore a 10 mentre quello dell'eolico circa 20. Questa una mia spiegazione del concetto di EROEI spiegato all'uomo della strada che è stata ispirata dal commentarore del forum.

Esistono invece proposte migliori sotto l'aspetto della riduzione dell'inquinamento, esistono macchine come quella della Toyota (Prius) che hanno efficienze elevatissime e funzionano a benzina, il costo è sui 25.ooo€ e consumano circa 1 litro per fare più di 17 Km in ciclo urbano o extraurbano (caratteristiche di Quattroruote). Il principio di funzionamento è abbastanza semplice e si basa su una alimentazione ibrida elettrica e benzina ma in sostanza l'alimentazione esterna è solo a benzina. Hanno un inquinamento ambientale molto ridotto per via del particolare motore a benzina adottato (a combustione magra) che funziona a un regime di giri ottimale con il solo scopo di ricaricare costantemente le batterie, è pronta per il prossimo standard d'inquinamento stabilito a livello europeo.

Questo mio articolo è scritto come prosecuzione della questione sollevata da Angelo Baracca, Franco Marenco, Emilio Martines, Andrea Martocchia, Luca Nencini, Maria Luigia Paciello, Libero Vitiello, aderenti al Comitato «Scienziate e scienziati contro la guerra». Nella loro Lettera aperta "L'idrogeno, «rivoluzione» sulla carta" pubblicata su un quotidiano nazionale, criticano le fondamenta del discorso portato avanti da gran parte dei mass media e iniziato da Jeremy Rifkin.

Gli scenziati nella lettera affermano:
I firmatari della presente - ricercatori e persone a vario titolo impegnate in ambiente accademico e scientifico - desiderano esprimere la loro forte preoccupazione e un netto dissenso rispetto alla campagna mediatica che viene sostenuta per propagandare «l'idrogeno come combustibile pulito», addirittura alla base di una pretesa «rivoluzione ecologica». Questa campagna è stata avviata dal noto economista Jeremy Rifkin (Economia all'idrogeno, Mondadori 2002), presidente della Foundation on Economic Trends di Washington, e continua ad essere alimentata, nonostante incongruenze piuttosto evidenti negli assunti di fondo.
Continua con il testo Automobili a Idrogeno - Aggiornamento.



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Questo articolo è stato commentato 48 volte.

Ultimo commento inserito da Anonimo domenica 4 novembre con il titolo: H2 nuova via di produzione.

Commento:

Le invio subito la mia Mail qualora Volesse comunicare con me.Mi scuso per
l'anonimato ma il contenuto del mio commento Le darà la motivazione.
Ho messo a punto e realizzato il reattore dove far avvenire la reazione
2Na +2H2O = 2NaOH +H2;quindi da 23 grammi di sodio e 18 grammi di acqua si
ottengono 11,6 litri di H2.La velocità di reazione è tale da produrre circa
10 litri al minuto in totale sicurezza. Tutto Questo in un prototipo di
70 Cm di altezza e del diametro di Cm40.Il Sodio metallico costava alla fine degli anni 90,preparato con metodo elettrolitico,brevetto Down 35 centesimi
di dollaro la libbra ( circa Gr 5oo ).Un impianto fotovoltaico con capacità
erogativa di Kw 4 produce 50 Kg di sodio mi manca il dato tempo.Comunque ogni
Kg 2,5 si produce un metro cubo di H2.Comunque il mio prototipo impiega
un'ora e quaranta minuti per tale produzione,tenendo conto che si tratta di
un prototipo realizzato con mezzi limitatissimi e possibile di notevoli miglioramenti finalizzati ad aumentare l'efficenza la mia domanda è:
Secondo lei potrebbe facilitare economicamente l'introduzione dell'idrogeno
per una economia diversa da quella del petrolio?In conclusione Le invio il
ciclo del sodio NaCl e CaCl2 in miscela molare 1\2 fondono a 650 gradi in forno
microonde,elettrolisi massa fusa= Cl2 +Na Na + H2O= H2 NaOH + CL2=NaCl.
RingraziandoLa per ogni suo cortese commento/consiglio le invio i miei
più cordiali saluti
fausto_48@libero.it



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Uomo di Cheddar di 9'000 anni fa

Inglese di 9 mila anni fa ricostruito in base al DNA del Cheddar man il cui scheletro completo e ben conservato e stato ritrovato in Gran Bretagna. Aveva la pelle scura e gli occhi azzurri in base al DNA.

L’Uomo di Cheddar era un Homo Sapiens, era alto 166 centimetri e quando morì era intorno ai 20 anni. Faceva parte di una popolazione di cacciatori-raccoglitori, era intollerante al lattosio e agli amidi, aveva un sistema immunitario che lo difendeva da molte malattie. Quest'uomo è distante da noi solo 450 generazioni.

Lo spagnolo Uomo di La Braña, analogo a questo (pelle scura e occhi azzurri), era distante da noi solo 350 generazioni (7 mila anni).

Fonte: Nature


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