Idrogeno low cost

Idrogeno low cost: è possibile ma non si sa perché

Un team di ricercatori di Stanford ha messo a punto un sistema per la produzione di idrogeno a basso costo. Funziona, ma non si sa ancora in base a quale principio.

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Il dispositivo per l'elettrolisi a basso costo messo a punto a Stanford.|Mark?Shwartz/Stanford?Precourt?Institut?for?Energy

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La produzione di idrogeno a basso costo per ricaricare le celle a combustibile delle auto elettriche potrebbe non essere più un miraggio. Un team di ricercatori di Stanford guidati da Hongjie Dai ha infatti messo a punto un rivoluzionario processo che permette di estrarre ossigeno dall’acqua utilizzando catalizzatori in nichel e ferro e l’energia fornita da una comune pila stilo.

Come si fa l'idrogeno. L’idrogeno impiegato oggi nelle celle a combustibile è ottenuto a partire dal gas naturale e quindi, di fatto, è ancora una fonte di energia di origine fossile.

L’idrogeno può essere però ottenuto anche a partire dall’acqua mediante elettrolisi. Dal punto di vista fisico di tratta di un processo piuttosto semplice: basta immergere nell’acqua pura due elettrodi e far passare al loro interno della corrente elettrica. Le molecole di acqua si scinderanno in idrogeno e ossigeno: il primo si raccoglierà attorno all’elettrodo negativo (il catodo), il secondo attorno all’elettrodo positivo (anodo).

Per funzionare in maniera efficiente e a basse tensioni è però necessario che i due elettrodi siano fatti di platino o iridio, materiali preziosi che nel corso del processo si consumano e devono essere sostituiti rendendo così il processo costoso e poco interessante dal punto di vista industriale.

Nè d'oro nè di platino. Hongjie Dai e i suoi colleghi sarebbero però riusciti a ottenere idrogeno per elettrolisi a basso voltaggio utilizzando elettrodi in nichel e ferro, materiali a basso costo e facilmente reperibili. Il loro processo sarebbe così efficiente da funzionare addirittura con la sola corrente di una pila stilo. Il principio fisico sul quale si fonda questo progetto però non è ancora stato compreso, ma di sicuro di tratta di un notevole progresso nello sviluppo di fonti di energia rinnovabili.

“Applicato su scala industriale potrebbe far risparmiare miliardi di euro in metalli preziosi e corrente elettrica” si legge nello studio pubblicato sull’ultimo numero di Nature Communications.

Guidare H2. Nel frattempo l’auto a idrogeno diventa una realtà guidabile, almeno oltreaceano. Nelle scorse settimane Hyundai ha consegnato nella California meridionale i primi esemplari del suo suv iX35 alimentato a celle a combustibile. Per ora verrà offerto solo in leasing a poco più di 300 euro al mese per tre anni, comprensivi di pieni illimitati di idrogeno e manutenzione.
Le vetture coreane si affiancano alle FCX Clarity di Honda, berline a 4 posti lanciate sul mercato californiano già dal 2008. Il costo? Circa 400 euro al mese, sempre con la formula del leasing.

Il ferro è usato, in forma nanometrica, per catalizzare la crescita dei nanotubi già da anni. Non è così singolare che funzioni anche per l'idrolisi, davo il fatto come accertato.

> non si sa come

Tubo Tucker incoming

io lo so come...






















































a culo. :smug:

maboh, quando i metalli sono in forma nanometrica la struttura cristallina viene deformata intensamente, quandi anche i livelli energetici degli orbitali superficiali cambiano e cambia la loro forma. Insomma, non faccio più 'ste cose da una vita, ma non la vedo affatto impossibile. Mi preoccupa più che altro la riutilizzabilità di questi elettrodi.

EDIT: letto l'abstract: è un lavoro molto fico, sembra, e ovviamente SANNO perché funziona.... vabeh....
EDIT2: comuqnue ad essere low cost è il catalizzatore; termodinamicamente l'estrazione dell'idrogeno costa sempre uguale.

Insomma al solito i giornali riportano le notizie distorte per sensazionalizzare la cosa.

Che differenza c'è dalle celle HHO che già si trovano in vendita da qualche anno? :uhm:
Ok che la reazione la ottengono con una pila stilo da 1.5V ma le HHO funzionano con le batterie da auto...
Più che bufala mi sa da scoperta dell'acqua calda :sisi:
Alla Stanford sono indietro :asd:

Da quel che ho capito io:

- di solito si usano anodo e catodo di metalli preziosi (platino)
- man mano che la reazione avviene i metalli si consumano e vanno sostituiti ergo -> costi altissimi

Questi hanno ottenuto la reazione con metalli non pregiati che quindi non comportano costi esagerati e rendono quindi il processo conveniente :sisi:

Ok, ma le celle HHO (già in vendita) sono formate da piatti di AISI 316 collegati ad una batteria all'interno del quale c'è acqua. Giusto per, se si volesse migliorare il rendimento si può aggiungere un pizzico di sale...
Magari non sarà idrogeno puro al 100% ma c'è parecchia gente che li monta sul motore dell'auto facendolo miscelare alla benzina...

Ripeto, mi sa da scoperta dell'acqua calda...

Probabilmente avranno un rapporto costi/rendimento ancora troppo alto :boh2:

Capito... Le celle HHO producono un gas misto idrogeno e ossigeno.
Probabilmente la soluzione della Stanford produce esclusivamente idrogeno...

Ho fatto una breve ricerchina su google su sti HHO... a me sembrano un pò una cagata... :bua:

cioè magari producono anche elettrolisi ma da lì a dire che sono efficienti ce ne passa... da quel che vedo vengono "venduti" come miracolosi sistemi di risparmio energetico per auto ma i pareri sono decisamente contrastanti...

Te la menano dicendo che abbatti i consumi dei motori ma il problema è che più di un tot di HHO non lo puoi immettere altrimenti vai fuori dei parametri di perfetto funzionamento del motore. Per ottenere un perfetto funzionamento devi rifare tutto l'impianto di iniezione aggiungendo un iniettore apposito per l'HHO e rimappare il tutto... Non è un lavoro da 400 euro...
Ma di per se il sistema di elettrolisi funziona. Potremo discutere sull'efficienza o sui consumi, ma non stiamo parlando di impianti milionari tipo l'E-cat o robe che consumano kwh di potenza. Un sistema del genere collegato ad una caldaia a gas cosa potrebbe tirarti fuori?

Quello che mi viene da pensare dall'esperimento Stanford è che probabilmente la loro elettrolisi rilascia solamente H e non H+O... Ma ancora non ne capisco l'utilità...

Allora se fai l'elettrolisi e tiri fuori idrogeno, per forza di cose ottieni anche ossigeno... il punto è che ovviamente l'elettrolisi funziona ma se ti costa di più mantenere la reazione rispetto a quello che guadagni con l'idrogeno prodotto, ottieni un processo che non è utilizzabile su larga scala. Pare che questi qui siano riusciti a rendere il processo conveniente quindi l'elettrolisi è sempre la stessa reazione di prima, però per farla spendi molto meno quindi l'energia che ricavi è maggiore di quello che spendi per mantenere la reazione e quindi fa notizia.

già che ne parlate qua, mi spiegate in questo caso dove sta il fail di Viviani? Perché dopo le sue cure miracolose a base di erba alufnaauena raccolta da 18enni vergini delle foreste del Nepalistan, ho grossi dubbi sulla credibilità delle sue scoperte...

sostanzialmente pretende che trasformare l'energia chimica della benzina in energia cinetica nel motore, poi in elettrica nell'alternatore, poi in chimica con l'elettrolisi, poi di nuovo in cinetica, ecco pretende che tutto ciò sia più efficiente che limitarsi al passaggio chimica -> cinetica.

e il bello è che la gente ci crede

devi essere anche più terra terra di così perché non ci ho capito nulla :dentone:
in sostanza sono -per l'ennesima volta- tutte vaqqate, e questo non fatico a crederlo, ma sembrava piuttosto verosimile il servizio. Ero scettico anche nel sentire che c'è gente che butta l'olio di colza nel serbatoio insieme alla benzina, poi l'ho visto fare e ho iniziato a pormi domande. Continuo ad andare a gas nel frattempo.

ipotizzando per semplicità valori assolutamente arbitrari, fai che la benzina abbia un contenuto energetico di 100.
facciamo che la resa del motore a scoppio sia un 20%: il 100 della benzina diventa un 20 di energia cinetica, quella che muove le ruote.

cosa fanno gli impianti di creazione dell'idrogeno on-board? prendono quel 20 di energia cinetica generata dal motore, e tramite una dinamo la mutano in energia elettrica, quella che poi di solito va a ricaricare la batteria dell'auto. essendo il rendimento di una simile operazione inferiore a uno, otterremo, poniamo, un 18 di energia elettrica.

con quel 18 alimenti il processo di elettrolisi, o la supercazzola brematurata di viviani coi magneti, è uguale: il rendimento rimarrà inferiore a uno e otterrai idrogeno con, poniamo, un "valore energetico" di 15.
ora prendi quel 15 dell'idrogeno e ci fai andare il motore, il quale, ricordiamolo, ha una resa del 20%: alla fine ottieni energia cinetica per un "valore" di 3 :asd:

i numeri reali ovviamente saranno meno drammatici, ma aumentando i passaggi di trasformazione avrai sempre una resa inferiore rispetto ad un processo a meno passaggi, per quanto efficiente la tecnologia possa essere.

Ma chi diablo è questo Viviani? :uhm:
Perchè goooogle me ne due milioni diversi. :asd:

è una iena dell'omonima trasmissione, che ultimamente si è dedicato al sensazionalismo duro.
Però alcune insinuano quantomeno il dubbio.
Grazie Moloch per la spiegazione, che mi sembra assolutamente inoppugnabile, ma che comunque ha il limite di sempre: ragioni partendo dal presupposto che tutto vada spiegato coi mezzi che tu già hai. Non sto dicendo che sei un oscurantista, luddista, retrogrado blaba. Ma tutto può essere.

Ah, è quello che ha fatto il servizio sul tipo che aveva ideato un nuovo tipo di auto ibrida benzina/idrogeno che "è provato che riduce le emissioni quando va con l'idrogeno*". :uhm:

*Esattamente come un'auto ibrida classica benzina/elettrico quando va con l'elettrico. :asd:

Citazione:

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Originariamente Scritto da nykkoz

è una iena dell'omonima trasmissione, che ultimamente si è dedicato al sensazionalismo duro.
Però alcune insinuano quantomeno il dubbio.
Grazie Moloch per la spiegazione, che mi sembra assolutamente inoppugnabile, ma che comunque ha il limite di sempre: ragioni partendo dal presupposto che tutto vada spiegato coi mezzi che tu già hai. Non sto dicendo che sei un oscurantista, luddista, retrogrado blaba. Ma tutto può essere.

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"Lisa, vieni subito qui! In questa casa obbediamo alle leggi della termodinamica!" .cit

Citazione:

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Originariamente Scritto da white_hummer

"Lisa, vieni subito qui! In questa casa obbediamo alle leggi della termodinamica!" .cit

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http://www.smbc-comics.com/comics/20141106.png

:asd: senza contare tutti i problemi relativi all'utilizzo dell'idrogeno in un impianto

Citazione:

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Originariamente Scritto da Entreri

:asd: senza contare tutti i problemi relativi all'utilizzo dell'idrogeno in un impianto

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Finché te lo ricavi sul momento non ci sono problemi di sicurezza, solo di cazzata. :uhm:

Citazione:

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Originariamente Scritto da Moloch

ipotizzando per semplicità valori assolutamente arbitrari, fai che la benzina abbia un contenuto energetico di 100.
facciamo che la resa del motore a scoppio sia un 20%: il 100 della benzina diventa un 20 di energia cinetica, quella che muove le ruote.

cosa fanno gli impianti di creazione dell'idrogeno on-board? prendono quel 20 di energia cinetica generata dal motore, e tramite una dinamo la mutano in energia elettrica, quella che poi di solito va a ricaricare la batteria dell'auto. essendo il rendimento di una simile operazione inferiore a uno, otterremo, poniamo, un 18 di energia elettrica.

con quel 18 alimenti il processo di elettrolisi, o la supercazzola brematurata di viviani coi magneti, è uguale: il rendimento rimarrà inferiore a uno e otterrai idrogeno con, poniamo, un "valore energetico" di 15.
ora prendi quel 15 dell'idrogeno e ci fai andare il motore, il quale, ricordiamolo, ha una resa del 20%: alla fine ottieni energia cinetica per un "valore" di 3 :asd:

i numeri reali ovviamente saranno meno drammatici, ma aumentando i passaggi di trasformazione avrai sempre una resa inferiore rispetto ad un processo a meno passaggi, per quanto efficiente la tecnologia possa essere.

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Hai fatto un ragionamento un pò alla membro di segugio...
Capisco che il rendimento del motore a c.i. è sul 20%, capisco che il rendimento dell'alternatore starà sul 90%, ma l'energia elettrica prodotta per ricaricare la batteria non la usi TUTTA per produrre idrogeno. Altrimenti dopo 20 minuti hai il motore in panne :bua:
Il principio è che del 20 che tu ottieni dalla benza ottieni ANCHE 18 in energia elettrica e 8 lo utilizzi per ottenere idrogeno. Se quel 8 lo metti al posto della benza verrà fuori che otterrai 18 dal motore (considerato la perdita di rendimento dalla combustione Benza-Idrogeno) e 18 comunque dall'alternatore (perchè produce elettricità per il semplice fatto che funziona il motore). Alla fine hai risparmiato 8 di benza con una minima perdita di potenza.

E' lo stesso motivo per il quale si mettono i bomboloni di gas nelle auto, a fronte di una perdita percentuale di potenza si ha un determinato risparmio economico sul carburante. Ovvio che poi tutto dipende dall'utilizzo che se ne fa dell'auto...

Citazione:

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Originariamente Scritto da SACRAMEN

Hai fatto un ragionamento un pò alla membro di segugio...
Capisco che il rendimento del motore a c.i. è sul 20%, capisco che il rendimento dell'alternatore starà sul 90%, ma l'energia elettrica prodotta per ricaricare la batteria non la usi TUTTA per produrre idrogeno. Altrimenti dopo 20 minuti hai il motore in panne :bua:
Il principio è che del 20 che tu ottieni dalla benza ottieni ANCHE 18 in energia elettrica e 8 lo utilizzi per ottenere idrogeno. Se quel 8 lo metti al posto della benza verrà fuori che otterrai 18 dal motore (considerato la perdita di rendimento dalla combustione Benza-Idrogeno) e 18 comunque dall'alternatore (perchè produce elettricità per il semplice fatto che funziona il motore). Alla fine hai risparmiato 8 di benza con una minima perdita di potenza.

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no: il 20 di energia cinetica è inteso come "energia della rotazione dell'albero motore". quei 20 puoi usarli per fare andar le ruote, per alimentare una dinamo, o per un misto tra i due come avviene abitualmente.
venti è e venti rimane, cambia la destinazione dell'energia: se conservata in cinetica per la locomozione o se trasformata in elettrica con perdita di rendimento. l'alternatore non genera energia dal nulla, ma la sottrae alla cinetica che va a muovere la macchina.

non si scappa eh, se immagazzini energia in un vettore (idrogeno) utilizzando l'energia di una altro vettore (benzina) otterrai SEMPRE un rendimento minore che se avessi usato il vettore benzina direttamente.

diverso sarebbe il discorso se il vettore idrogeno fosse prodotto tramite una trasformazione a rendimento superiore al motore a scoppio dell'auto, ma una cosa del genere non può ovviamente avvenire con una trasformazione on-board.

Secondo il tuo ragionamento, una cella HHO montata sull'auto la farebbe fermare nel giro di un'ora perchè le prosciuga la batteria.
Il motore ha un rendimento globale di circa il 20%. Quel 20 lo utilizzi SIA per la motricità (diciamo un 98%) SIA per generare energia elettrica per ricaricare la batteria (se siamo oltre il 2% abbiamo un alternatore demmerda :bua:). Ora, la batteria riesce ad immagazzinare fino ad un tot ma l'alternatore continua a produrre energia elettrica in quantità maggiore rispetto la capacità (sennò siamo al punto di prima, fermi dopo un'ora). Quindi UNA PARTE dell'energia elettrica prodotta la utilizzi nella cella HHO per produrre idrogeno, fermo restando che la batteria continua a ricaricarsi nonostante la cella.

Capisco che la trasformazione H2O -> HHO non sia a costo zero in termini energetici, ma in termini pratici sì. Altrimenti dovremo O consumare di più O trovarci con l'auto in panne. E questo non accade.
Il vantaggio in termini economici sta nella quantità di HHO introdotto nel motore al posto della benzina e lì non è che si può fare molto. Il problema sta nella progettazione del motore stesso visto che (se non ricordo male) si può introdurre fino al 40% di HHO. E non è poco...

Questo perché col moto normale l'alternatore produce più energia elettrica di quanta non se ne consumi, dissipando quella in eccesso alla capacità della batteria.

Effettivamente utilizzando quel delta si potrebbe teoricamente aumentare il rendimento totale diminuendo la porzione di elettricità dissipata, ma tra i cali dovuti ai processi di trasformazione e all'aumento di peso dell'auto per via delle apparecchiature aggiuntive ho idea che siamo su livelli abbastanza infimi

Ma infatti, si torna al punto iniziale :bua:
Alla fine alla Stanford hanno reso più economico un processo già di per sè economico, visto che le celle HHO funzionano con una normale batteria da automobile. Loro sono riusciti a farlo con una batteria stilo, anche se bisogna vedere la quantità di HHO prodotto visto che va in base alla quantità di elettricità introdotta nella cella (anch'io produco una minima quantità di metano ma non è che ci alimento un'automobile... :asd:)

C'è qualcosa che non mi torna. L'alternatore produce energia elettrica in base alle richieste (in base al regolatore di tensione), se il carico applicato fosse (teoricamente) 0, non produce ee.
Se hai bisogno di utilizzare qualcosa che consuma, il carico aumenta e l'alternatore viene sollecitato, aumentando il consumo di carburante.

ah, pensavo che l'alternatore fosse collegato all'albero motore in via permanente.
allora niente sacramen, la cosa non funziona perché non c'è un delta da sfruttare :bua:

L'alternatore è sempre collegato all'albero motore, ma è sia a statore che a rotore avvolto, per cui se non c'è corrente di eccitamento non produce nulla. :uhm:

Citazione:

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Originariamente Scritto da Entreri

C'è qualcosa che non mi torna. L'alternatore produce energia elettrica in base alle richieste (in base al regolatore di tensione), se il carico applicato fosse (teoricamente) 0, non produce ee.
Se hai bisogno di utilizzare qualcosa che consuma, il carico aumenta e l'alternatore viene sollecitato, aumentando il consumo di carburante.

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Ok, ma stiamo parlando di consumi elettrici gestibili da una comune batteria per auto... E poi, a me non interessa produrre HHO a motore spento anche perchè normalmente la cella viene attivata a motore acceso in modo che l'HHO prodotto vada consumato direttamente tramite il il collettore di aspirazione (anche perchè l'HHO è abbastanza "frizzante" come gas...).

Il punto che volevo sollevare all'inizio era un altro: a Stanford hanno fatto la scoperta dell'acqua calda... Loro affermano di aver prodotto idrogeno con una batteria stilo. Ok, ma quanto ne produci? Sticazzi, sono già in commercio dispositivi che ti abbattono del 40% il consumo di un 1800 cc a benzina, con quello della Stanford potranno accenderci le sigarette...