Idrogeno, carburante per locomozione: inutile proposta dalla ricerca scientifica.

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» 2009-01-24 13:12
Auto elettrica- idrogeno fara’ boom
Esperti, entro il 2040 ci saranno 25 milioni di veicoli
auto_idrogeno-aec3a10e06c1ffe27e77cd8279d284ff.jpg (ANSA) – ROMA, 24 GEN – L’auto elettrica a idrogeno si fara’ strada nei prossimi anni passando a 120mila veicoli entro il 2020 e quota 25 milioni entro il 2040. Secondo l’istituto Frost & Sullivan il successo sara’ favorito dai governi che cercano soluzioni al caro-carburante e ai limiti di emissioni. La vettura a celle combustibili che produce elettricita’ dalla reazione tra idrogeno e ossigeno e’ la nuova frontiera su cui si stanno indirizzando diversi costruttori. F&S cita Fiat tra i ‘protagonisti attivi’.

Il petrolio sta finendo, d’accordo, ma l’assenza del petrolio non avrebbe comportato grandi difficoltà per la civilità umana. L’acqua sì!

L’idrogeno è l’elemento più abbondante dell’universo; si trova principalmente nelle stelle e nei giganti gassosi. L’idrogeno è molto raro nell’atmosfera terrestre (1 ppm) e praticamente inesistente allo stato puro sulla superficie e nel sottosuolo terrestre. Sul pianeta Terra la fonte più comune di questo elemento è l’acqua, la maggior parte della materia organica -tutte le forme di vita conosciute-, il carbone, i conbustibili fossili, il gas naturale come il metano.

Il fatto che l’idrogeno sia diffusissimo non implica che produrlo sia altrettanto facile: in pratica, oggi il modo più economico per produrre idrogeno consiste nell’utilizzo (oltre il 95%) di petrolio o di altri combustibili fossili attraverso un processo chimico, oppure può anche essere estratto dall’acqua (3%) attraverso la produzione biologica nelle alghe o con l’elettrosi -con energia elettrica, via elettrolisi, o calore, via termolisi.
Utilizzando combustibili fossili il processo di estrazione produce enormi quantità di anidride carbonica con conseguente peggioramento del bilancio termico terrestre e gas serra. Industrialmente si gassifica il carbone; tutti i processi per produrre idrogeno richiedono grosse quantità di energia: l’idrogeno, quindi, non è un mezzo per produrre energia ma semmai per trasportare e immagazzinare energia; la fusione nucleare sopperirà nel futuro a questi notevoli bisogni di energia.
Bioidrogeno. La produzione biologica di idrogeno che sfrutta processi legati a microrganismi come microalghe, che producono idrogeno utilizzando come substrato principale acqua, come fonte di elettroni e protoni, e luce, come energia per far avvenire il processo, la biofotolisi.

Il motore a idrogeno in breve. Il processo dell’unione dell’idrogeno e dell’ossigeno, la cui unione dà luogo nuovamente ad acqua -attenzione a non cadere nella trappola che vede processi funzionare perché si autoalimentano- libera energia pronta per l’uso: le celle a combustibile (fuel cell), utilizzata sia sotto forma di motore elettrico per i trasporti e come centrale industriale per la produzione di energia elettrica. Le emissioni di scarto del processo non sono inquinanti, poichè vengono prodotti acqua calda e vapore acqueo. La cella a combustibile produce elettricità direttamente da ossigeno e idrogeno senza che avvenga alcun processo di combustione termica.
Una fuel cell riceve in entrata idrogeno dal polo negativo e ossigeno dal polo positivo, tra i due poli si interpone un catalizzatore a lastra di platino, il cui costo scenderebbe notevolmente se le celle a combustibile diventassero diffusissime; si forza l’idrogeno a scorrere verso l’anodo dove avviene la separazione, grazie al catalizzatore, tra cariche positive e negative: le cariche negative possono raggiungere il catodo grazie a un conduttore esterno, di fatto costituiscono corrente elettrica immediatamente utilizzabile e le cariche positive passano attraverso il catalizzatore raggiungendo il catodo, ove produrranno acqua ricongiungendosi con l’ossigeno.
Nel settore della mobilità, le case automobilistiche stanno seguendo, oggi, due strade:
1) motore elettrico “fuel cell”
2) motore a “combustione interna” in grado di utilizzare l’idrogeno come carburante. Questi motori utilizzano l’idrogeno liquido: la pericolosità  deriva dall’elevata infiammabilità dell’idrogeno, per cui i serbatoi devono pertanto consentire maggiori standard di sicurezza rispetto ai tradizionali serbatoi diesel o benzina. Inoltre i serbatoi dovranno mantenere il carburante alla temperatura di -253°, problema dello stoccaggio dell’idrogeno sull’autoveicolo. La liquefazione dell’idrogeno a temperature bassissime provoca un’imponente produzione di gas serra. Inquinante!

L’idrogeno reagisce inoltre violentemente con il coloro e il fluoro. Basta liberare una fuga di idrogeno a contatto con l’ossigeno per innescare una violenta esplosione oppure una fiamma invisibile e pericolosa che produce acqua in gas.

Si noti che la produzione di idrogeno è strettamente legata al petrolio, che è in via di esaurimento, e ai combustibili fossili. Il bioidrogeno è di produzione limitatissima, insufficiente alla domanda di consumi nel settore dei trasporti. Per il carbone ritorneranno in auge le miniere di carbone, con tutti i problemi di estrazione mai risolti dalla civiltà umana -i meno abbienti sono sempre alla base della ricchezza umana.

I comsumi di energia nel mondo

Tipo di combustibile Potenza in TW (TeraWatt)
Energia/anno in EJ (ExaJoule)
Petrolio 5,6 180
Gas naturale 3,5 110
Carbone 3,8 120
Idroelettrico 0,9 30
Nucleare 0,9 30
Geotermia, eolico,
solare, legno
0,13 4
Totale 15 471

utilizzano per il 37% petrolio, 25% carbone, 23% gas, 6% nucleare, 4% biomasse, 3% idroelettrica, 0.5% solare termico, 0.3% eolica, 0.05% fotovoltaico.

In defintiva, il motore a idrogeno non è ancora una soluzione alternativa a lungo termine.

Idrogeno, carburante per locomozione: inutile proposta dalla ricerca scientifica.ultima modifica: 2011-04-03T07:26:00+02:00da blog2blog
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