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Buongiorno Maurizio,
scrivo in risposta al dubbio sulla water car espresso da un lettore e apparso sotto forma di lettera.
Parto da un concetto spesso poco noto: l'idrogeno non è una fonte di energia, ma un vettore energetico.
Può essere utilizzato per far funzionare motori a combustione interna, e in tal senso per questi è un combustibile, ma non può definirsi tale per il fatto di non comparire in natura se non legato ad altre molecole.
L'idrogeno è l'elemento più leggero della tavola periodica. E' formato da un elettrone e da un protone nel suo isotopo più comune: il protio.
Nel caso il nucleo sia formato da un neutrone e un protone si chiama deuterio, trizio nel caso sia formato da due neutroni e un protone.
L'idrogeno può essere ricavato per idrolisi (processo usato dalle nostre cellule nel processo della produzione di ATP) dall'acqua.
Per elettrolisi dall'acqua stessa.
Per reforming da biomasse e materiali organici (mediante ad esempio processi di gassificazione)
L'energia che serve per ricavare idrogeno da una qualunque molecola alla quale è legato è superiore a quella che si ricava dall'idrogeno stesso. Per tal motivo non è un combustibile!
La macchina riempita ad acqua funziona per produzione di idrogeno mediante processo elettrolitico. Nel caso della Genepax si suppone l'impiego di un metallo idrato per ricavare idrogeno dall'acqua.
Lo storage, ossia l'immagazzinamento dell'idrogeno, è un altro dei problemi non risolti.
Tale idrogeno può essere accumulato in una fuel cell (una pila a combustibile) e utilizzato per far funzionare un motore elettrico direttamente.
L'idrogeno può essere stoccato in forma compressa ad alta pressione (si parla fino a 700 atmosfere). Personalmente non viaggerei su tale auto, dotata di una interna arma di distruzione di massa.
Alternativa è la forma liquida: piccolo problema, bisogna portarsi a temperature di -253°C (20K). Per fare ciò serve il 30-40% dell'energia che porta con sé l'idrogeno.
Alternativa, metallo idrato , con la capacità di assorbire idrogeno attraverso processi di assorbimento. Ma il peso del metallo per assorbire sufficiente idrogeno è un ostacolo tecnologico non ancora risolto.
Il problema, in ogni caso, è che l'energia fornita dall'idrogeno è inferiore a quella necessaria per ricavare lo stesso nella forma in cui può essere utilizzato per produrre energia.
Si parla di efficienze massime teoriche dell'80-90%.
Ottimo valore, direbbero alcuni.
Aimè...bisogna però ragionare su tutto il percorso.
Per produrre idrogeno dall'acqua serve elettricità: diciamo che servono 1000 Wh per ogni 600-700 Wh elettrici ricavati dall'idrogeno.
L'elettricità verrà fornita da una presa di corrente presente nel nostro garage, a corrente alternata.
Per produrre tale elettricità si brucia combustibile fossile (per la maggior parte, nelle centrali termoelettriche). Tale combustibile fossile è quello che direttamente mettiamo nelle macchine convenzionali alla pompa.
L'efficienza energetica delle centrali termoelettriche è, nei casi migliori, del 60-65%, per recupero energetico multistadio (per esempio più turbine che recuperano via via energia da temperature sempre inferiori del vapore generato dalla combustione).
Altre perdite però sono presenti nella distribuzione fino al nostro garage.
A questo punto: quanti litri di petrolio (o altro) abbiamo dovuto bruciare per fare i 10 km con la macchina a idrogeno?
Perdiamo un 30-40% all'origine, nelle centrali.
Un altro 10% (ipotesi) nella trasmissione.
Un'altra quota nella conversione da corrente alternata a corrente continua fra la presa del nostro garage e la pila ad acqua per il processo di elettrolisi.
Infine, un ulteriore 30% (sempre ipotetico, ma verosimile) nel processo di idrolisi.
Il tutto per giustificare un veicolo pulito senza produzione di CO2. Compatibile con il protocollo di Kyoto,...
Ma quanti litri di idrocarburi abbiamo bruciato per quei 10 km percorsi?
Per informazioni sull'idrogeno come veicolo energetico si può consultare il seguente link:
http://bellona.org/filearchive/fil_Hydrogen_6-2002.pdf
Ritornando ai giapponesi si può leggere qualche commento su wikipedia al link: http://en.wikipedia.org/wiki/Genepax.
Riassumendo, se il processo impiegato per ottenere idrogeno e stoccarlo in una fuel cell prevede l'utilizzo di metallo idrato, tale composto è il combustibile, non l'idrogeno. Sarebbe il metallo idrato a venir consumato dalla reazione e a dover essere sostituito, con costi superiori (e un bilancio energetico) superiori a quelli dell'energia ricavata.
Rimanendo sempre in attesa di informazioni più dettagliate, mi sembra che si tratti di un'operazione commerciale mascherata da eco compatibilità con i vari postulati del global warming.
Addirittura sembra che il contributo energetico fornito dalla fuel cell ad idrogeno sia una piccola parte che si somma alla maggior quota fornita da una batteria tradizionale caricata da una presa elettrica nel garage di casa vostra (per l'auto in questione si ipotizza una quota del 2% o poco più sull'intero ammontare richiesto).
In attesa di ulteriori news.
Se tali informazioni ti possono essere utili per un articolo, senza alcun problema.
Se possono essere utili ulteriori informazioni tecniche nel campo della fisica, delle energie, anche piccoli particolari, non esitare a contattarmi.
Cordiali saluti,
Luigi Crema
Sì, ha ragione. Questa storia del motore ad acqua somiglia alla storia del moto perpetuo. Entrembe le cose sono ritenute possibili da gente che ignora le ferree, elementari leggi della fisica.
Maurizio Blondet
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