Anonimo
Anonimo ha chiesto in AmbienteAmbiente - Altro · 1 decennio fa

ma secondo voi.. non sarebbe meglio usare l'idrogeno? anziche benz. diesel o gas?

3 risposte

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  • 1 decennio fa
    Risposta preferita

    Si, sarebbe meglio. I vantaggi principali sono l'eccezzionale eco-compatibilità e la possibilità di produrlo facilmente (dall'acqua ad esempio, che è poi il prodotto di scarto della combustione, per farti capire come se facessi reagire i gas di scarico delle automobili con qualche reazione per dare nuovi idrocarburi ed ossigeno). Lo svantaggio è che serve molta energia per produrlo, ma il peggior svantaggio credo sia lo stoccaggio: putroppo avendo bassissima densità (0,089 g/L), nonostante l'altissimo potere calorico, il più alto di tutti i combustibili a parità di peso (33000 kcal/kg), da un bassissimo calore sviluppato su m3 (circa 3000 kcal/m3, al contrario del metano che può sviluppare 11000-12000 kcal/m3, ovviamente gas non compressi e non raffreddati, poichè raffreddandoli o comprimendoli, la densità aumenta). Comunque anche se compresso (100 bar), lo stesso paragonato alla benzina ha comunque meno energia a parità di volume rispetto alla prima.

    Sembra strano eppure di energia per produrlo cen'è a bizzeffe. Pensa al Sole che ogni anno irradia sul nostro pianeta una quantità di energia che se non erro è circa 11000 volte il fabbisogno mondiale energetico!

    Esistono metodi eco-compatibili, relativamente semplici (di certo più semplici di una centrale nucleare) e poco costosi per produrre energia elettrica da questa energia solare, ovviamente che non siano pannelli solari (il cui rendimento è molto basso e durano solo una o due decine di anni con la produzione ottimale); l'unico svantaggio di questa tecnologia (che è detta "solare termodinamico") è che è attuabile su larga scala, cioè centrali da MW o GW di potenza, non unità domestiche. La stessa radiazione solare può essere utilizzata per produrre idrogeno ed ossigeno dall'acqua per termolisi ad alte temperature con cicli particolari di reazioni chimiche:

    Esempio è il ciclo zinco-zinco ossido:

    H2O + Zn = ZnO + H2 (400 °C)

    2ZnO = 2Zn + O2 (1900 °C)

    Oppure il ciclo ossido cerio II-ossido cerio III:

    Ce2O3 + H2O = CeO2 + H2 (500 °C)

    4CeO2 = 2Ce2O3 + O2 (2000 °C)

    O ancora il ciclo zolfo-iodio:

    I2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI (300 °C)

    2HI = H2 + I2 (400 °C)

    2H2SO4 = 2H2O + 2SO2 + O2 (800 °C)

    Come vedi servono temperature (quindi energia fornita) molto alte, che tuttavia possono essere facilmente ottenuto concentrando con degli specchi parabolici i raggi solari sul bersaglio da scaldare, potendo pure superare in base "all'intensità" della concentrazione dei raggi.

    Oppure per elettrolisi con l'energia elettrica prodotta appunto dalle centrali solari termodinamiche, o da centrali idroelettriche o centrali eoliche o centrali che sfruttano le energie del mare come il moto delle onde, le maree e le correnti sottomarine. L'energia necessaria all'elettrolisi è di 4-5 kWh su m3 di idrogeno, cioè 45-56 kWh su kg di idrogeno (ti ricordo che 1 m3 contiene 89 g di idrogeno, mentre 11 m3 circa, contengono 1 kg di idrogeno).

    Il problema dello stoccaggio può essere risolto comprimendo appunto l'idrogeno a 100 bar; miscelandolo a metano, nel cosiddetto idrometano (o hythane in inglese), che contiene il 5-30% di idrogeno ed il resto metano, ottenendo un potere calorico superiore all'idrogeno puro; utilizzando liquido (a - 252 °C circa, in contenitori appositi detti vasi Dewar), tuttavia data la pericolosità dell'idrogeno liquido e preferibile utilizzarlo in impianto che lo consumino di continuo come mezzi pubblici; utilizzare la reazione con zinco: il vapore prodotto da una resistenza viene fatto reagire con zinco metallico, Zn + H2O = ZnO + H2, l'idrogeno poi purificato e bruciato nel motore. L'energia che serve a vaporizzare l'acqua è comunque inferiore a quella liberata dall'idrogeno che brucia. Lo svantaggio è che l'ossido di zinco va scaricato magari in stazioni che provvedano al recupero e ricaricato questo "reattore" con nuovo zinco metallico. Le stazioni magari potrebbero inviare l'ossido a centri appositi dove ad esempio può essere ridotto lo zinco scaldandolo per concentrazione solare a 1900 °C: 2ZnO = 2Zn + O2, oppure facendolo reagire con idrogeno per ridurlo a zinco: ZnO + H2 = Zn + H2O, il vapore ottenuto potrebbe essere ricovertito per elettrolisi ad idrogeno (utilizzato per ridurre altro ossido) ed ossigeno, con energia prodotta dalle centrali solari, eoliche o marine.

    Spero di essere stato utile.

  • Steewe
    Lv 7
    1 decennio fa

    L'idrogeno bisogna produrlo e costa moltissima energia e denaro. Il problema non è tanto il denaro, ma dove trovare l'energia per la scissione idrolitica o per altri processi chimici! per cui se per produrlo dobbiamo utilizzare carbone o petrolio siamo sempre e comuque al punto di partenza.

  • 1 decennio fa

    il problema fondamentale è che l idrogeno è difficile da reperire e che soprattutto costerebbe un sacco!!!!4 5 euro al litro e con un litro si farebbe poca strada...questo è il problema

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