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In questa pagina si fa menzione di alcuni problemi che impediscono la costruzione di un auto a idrogeno economica e conveniente energeticamente. E di come siano disponibili nuovi brevetti per l'auto a idrogeno che possono essere decisivi per risolvere questi problemi e permettere la viabilità della macchina a idrogeno.

Gli ecologisti "duri e puri" contestano l'auto come "sistema di trasporto in toto". Comunque non si può fare totalmente a meno delle auto, servono nel trasporto di grossi pesi, di persone anziane e di neonati, per interventi rapidi a domicilio (medici e tecnici), per il turismo.

Problemi con l'auto a idrogenoModifica

  • Alto costo dell'idrogeno (anche energetico): attualmente esiste un'economia a idrogeno, ma l'idrogeno viene prodotto principalmente per lo spiazzamento dal metano con vapore di H2O (e produzione di CO2) e destinato alla produzione di ammoniaca per fertilizzante. Negli anni 90 Jeremy Rifkin postulava che sarebbe stato possibile produrre idrogeno a buon mercato, in luoghi remoti, dove si sarebbero costruite dighe (come in Islanda o in Cile) che avrebbero prodotto molta più elettricità di quella che serviva alla popolazione locale. Dunque questa elettricità poteva essere usata per produrre idrogeno (tramite l'elettrolisi o altri processi), ma questo processo produttivo non si è diffuso. Altri metodi costruttivi implicano l'utilizzo di cicli con lo iodio e lo zolfo, ma si tratta di cicli ad alta temperatura, che impiegano reattori nucleari VHTR mai costruiti e probabilmente pericolosi.
  • Problemi con l'immagazzinamento: l'idrogeno ha una bassissima densità di potenza per volume, ma una alta densità energetica per peso. Si può comprimere a 300 bar (disperdendo energia per comprimerlo), ma allora crea dei problemi di "embrittlement" (ossia di infiltrazione e di reazione con il metallo della bombola). Una soluzione è la criogenia, forse praticabile per mezzi pubblici che consumano tutto il carburante in poche ore di attività, e che sono seguiti in grandi centri. Ma non è assolutamente praticabile per un vasto pubblico che forse lascerà parcheggiata la macchina per giorni sotto al sole. Una delle soluzioni è stata la proposta dell'idrometano ("Hythane" una miscela al 70% di gas metano e 30% di idrogeno). Questa miscela brucia meglio, e con minore produzione di CO2 rispetto al metano, ma può essere usata soltanto in motori a combustione interna e comunque si producono inquinanti come gli ossidi di azoto NOx. Una bombola criogenica (in acciaio rivestito in oro, con isolante in aerogel, ed esternamente ceramica anti-urto), è sicuramente ingombrante e molto costosa, oltre che probabilmente pericolosa.
  • Alto costo della cella a combustibile. La cella a combustibile, o "pila a combustibile" è un dispositivo che costituisce il vero vantaggio dell'auto a idrogeno. E' estremamente efficiente (40-60% rispetto al 20-40% del motore a combustione interna) nella conversione dell'energia chimica dell'idrogeno del serbatoio e dell'ossigeno atmosferico (per questo veniva utilizzata dalla NASA sin dagli anni sessanta. Non produce inquinanti, se non vapore d'acqua. Praticamente trasforma l'auto a idrogeno in un auto elettrica (con maggiore autonomia e minori costi), a cambio automatico e a maggiore coppia, che può disporre di motori elettrici sulle quattro ruote, e che disperde pochissima energia (non avendo organi di trasmissione soggetti ad attrito). Dotandola di una piccola batteria elettrica può ricavare energia dalla frenata, da pannelli fotovoltaici e dalla (economica) corrente elettrica di casa. Il problema è che le pile a combustibile tradizionali sono piuttosto costose perché impiegano metalli come il platino. (Ma d'altra parte il platino c'è già nella marmitta catalitica delle moderne automobili, che oltretutto, quando sono rotte o vecchie spesso lo disperdono sotto forma di polveri sottili altamente cancerogene).



Molto recentemente, ma anche da qualche anno, sono emerse diverse soluzioni per risolvere questi inconvenienti:

Produzione economica dell'idrogenoModifica

Immagazzinamento economico, pratico e leggero dell'idrogenoModifica

  • Cellaenergy: permette di immagazzinare idrogeno in una polvere costituita da borano e nanosfere di fullerene, che lo rilascia a pressione e temperatura poco superiori a quella ambientale. (senza dover comprimere l'idrogeno, senza doverlo refrigerare) [6]
  • Idruro di magnesio: rilascia idrogeno quando riscaldato a circa 250° Celsius.

NoteModifica

  1. (in inglese) Method for generating hydrogen - United States Patent 4588577 (2008)
  2. (in inglese) MIT: Cobalt catalyst reduces cost of hydrogen production (2008)
  3. New Catalyst Marks Major Step in the March Toward Hydrogen Fuel
  4. Discovering the Balance of Steric and Electronic Factors Needed To Provide a New Structural Motif for Photocatalytic Hydrogen Production from Water
  5. Secrets of artificial leaf revealed
  6. www.cellaenergy.com

Collegamenti interniModifica

Collegamenti esterniModifica

FontiModifica

  • Questo è un articolo scritto espressamente per Ekopedia, le notizie sono tratte dai brevetti sopracitati.


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