Energie alternative

Per la precisione questo orologio da tavolo non trae la sua energia dall'acqua, né dal punto di vista meccanico né da quello chimico, ma è alimentato ad acqua: il liquido cioè è usato come agente conduttore il cui compito è, banalmente, quello di chiudere un circuito elettrico. Ci troveremo davanti un orologio a cristalli liquidi che per il funzionamento non utilizza una comune pila alcalina ma comunissima acqua del rubinetto. Dato che l’orologio a cristalli liquidi richiede una modestissima quantità di energia per funzionare, la comune acqua del rubinetto è sufficiente a garantirne il funzionamento. In pratica all’interno sono presenti due elettrodi di materiali diversi (di solito zinco e rame) che con i sali minerali disciolti naturalmente nell’acqua realizzano una pila elettrica a tutti gli effetti.

Fonte: http://www.yeslife.it/orologi-ad-acqua-gadget-ecologici-2139

leo72: Ah, tu le cose pericolose le facevi nel laboratorio di chimica? Io in casa mia... ]:D

ahahaha non penso che mia madre sarebbe stata d'accordo ai tempi :D

Testato: si puoi usarlo, ma essendo un processo con forti perdite, ho letto che si parla del 70% di perdite, non ha senso. L'unica cosa sensata e' appunto tentare di usare una fonte gratuita (sole,veno,fiumi) per creare l'idrogeno.

scusate da tempo ho visto orologi ad acqua, sullo scatolo c'e' scritto Pile H2O

ogni tanto devi solo aggiungere acqua e lui funziona, come diavolo funzionano ? non hanno un pannello solare

hai ragione la mia era una domanda stupida, non pensavo all'efficienza della reazione...quindi ora non resta che trovare un modo "pulito" per fare l'elettrolisi....

quegli orologi ad acqua sembrano interessanti, non li ho mai visti...

Testato: L'unica cosa sensata e' appunto tentare di usare una fonte gratuita (sole,veno,fiumi) per creare l'idrogeno.

Come ho già detto è una cosa assolutamente stupida, che senso ha produrre 1000 Watt di corrente elettrica per generare tot idrogeno che poi ti rende solo 200-300 Watt al massimo ? Spreco inutile di risorse. Tanto vale che immagazzini, o utilizzi, direttamente l'energia prodotta ecologicamente come ti pare, sole, vento, geotermica, maree, scoiattoli, schiavi etc, piuttosto che sprecarla per un processo poco efficiente come la produzione di idrogeno per elettrolisi. Se lo scopo è far camminare una macchina il motore elettrico è la soluzione migliore in assoluto sia come rendimento che come semplicità delle parti meccaniche, unico freno tecnologico era, e lo sarà ancora per qualche anno, la batteria che per consentire una autonomia decente è molto grossa e pesante.

cavde: quegli orologi ad acqua sembrano interessanti, non li ho mai visti...

Sono solo giocattoli, è una variante degli orologi a limone, o patata, l'energia elettrica si forma per una normale reazione chimica come in tutte le pile di questo mondo, funziona solo perché bastano pochi uA per alimentare il tutto.

credo che in qeusto processo entri in campo la trasportabilita' del combustibile. Con l'energia del sole crei un combustibile trasportabile come la benzina. quindi puo' esistere il concetto del rifornimento. Quale altro elemento puoi usare in tal sesno ? se con il pannello ci carichi le batterie, non potrai andare ad una stazione di rifornimento a sostituire le batterie. Per caricarla serve tempo e nemmeno si puo' fare. Non puoi usare il sole per fare la benzina. Puoi usare la natura per fare l'idrogeno.

Quindi in un futuro lontano il "benzinaio" si produce l'idrogeno e lo vende agli automobilisti

non a caso il concetto che spendiamo 1000 per avere 300 lo usiamo tutti noi tutti i giorni, con i motori odienrni delle auto siamo appunto su queste cifre di efficienza

Testato: Quindi in un futuro lontano il "benzinaio" si produce l'idrogeno e lo vende agli automobilisti

Entro pochi anni avremo delle batterie con una densità energetica da 5 a 10 volte maggiore delle LiPo che si possono caricare in solo 10 minuti, questa è la soluzione. In realtà esistono già nuove tecnologie per le batterie che sono molto promettenti anche se siamo solo a livello di esperimenti di laboratorio, una di queste è quella a sodio e manganese che dovrebbe arrivare a breve sul mercato con costi minori delle LiPo e prestazioni decisamente migliori. Non scordiamoci che grazie alle centinaia di milioni di dispositivi mobili che tutti noi utilizziamo negli ultimi anni c'è stata una grandissima spinta, corroborata da grandi fondi per la ricerca, per la produzione di batterie sempre più piccole ed efficienti, e grazie all'elevato volume di vendita i costi sono crollati notevolmente.

ma come faccio a costruirmi una cella a combustibile che utilizzi l'idrogeno e l'ossigeno prodotto dal processo di elettrolisi?

la compri gia’ fatta :slight_smile:
non s se e’ una cosa fattibile, cioe’ i materiali da usare e l’assemblaggio sono fattibili ?

x astro, se siamo gia’ a questi livelli, cioe’ mi parli di ricaricare l’auto in 10 minuti allora non se ne parla piu’.

ma se e’ cosi’ perche’ ai saloni automoilistici potano ancora le auto ad idrogeno ?

@Testato:
Estrarre il petrolio e raffinarlo significa prendere un qualcosa che ha richiesto diciamo 1x energia per arrivare dal prodotto di partenza al prodotto finito ed ottenere un qualcosa che alla fine produce bruciando diciamo 5x energia. Ecco quindi che il bilancio energetico è positivo e che quindi conviene usare il petrolio come fonte energetica. Ma se tu prendi l’idrogeno, i numeri sono opposti: diciamo che ti serve 5x energia per ottenere una sostanza che rende 1x energia! Quindi usarlo come combustibile è controproducente. L’idrogeno non è una fonte di energia, è un vettore di energia.
Ti consiglio questo trafiletto:

@astro:
mi pare che il problema delle batterie ricaricabili sia la scarsità del litio. Da qualche parte ho letto che se si continua ai ritmi attuali di utilizzo del metallo, presto ne avremo una grande scarsità (e già ora non è che sia in abbondanza presente in natura).

astrobeed:

cavde: quegli orologi ad acqua sembrano interessanti, non li ho mai visti...

Sono solo giocattoli, è una variante degli orologi a limone, o patata, l'energia elettrica si forma per una normale reazione chimica come in tutte le pile di questo mondo, funziona solo perché bastano pochi uA per alimentare il tutto.

Non sono ferrato in chimica quindi leggerete termini inestattissimi, mi chiedevo ma l'acqua perche' si esaurisce ? cioe' se essa e' solo il mezzo tra i due elettrodi, la corrente fluisce tra un elettrodo di un materiale e l'altro, alla fine del gioco, cioe' quando tutto si e' stabilizzato e tizio e' arrivato da caio, la corrente non fluisce piu', indifferentemente dalla presenza dell'acqua. Dove e' il trucco ? Loro dicono che aggiungendo acqua il tutto riparte.

Testato: x astro, se siamo gia' a questi livelli, cioe' mi parli di ricaricare l'auto in 10 minuti allora non se ne parla piu'.

Già adesso è possibile caricare le batterie in solo 10 minuti, basta che usi celle LiFe invece delle LiPo, non sono ancora diffusissime perché costano di più delle LiPo, ma è solo questione di tempo.

ma se e' cosi' perche' ai saloni automoilistici potano ancora le auto ad idrogeno ?

L'auto ad idrogeno non sarà mai prodotta in serie perché il serbatoio è potenzialmente una bomba, basta una piccola perdita per innescare una tremenda esplosione.

leo72: mi pare che il problema delle batterie ricaricabili sia la scarsità del litio. Da qualche parte ho letto che se si continua ai ritmi attuali di utilizzo del metallo, presto ne avremo una grande scarsità (e già ora non è che sia in abbondanza presente in natura).

Infatti si stanno cercando chimiche non dipendenti dal Litio come l'accoppiata sodio manganese.

il vantaggio dell'idrogeno è che è un vettore facile da trovare (in versione "bruciata"), riconvertire (elettrolisi, anche se per ora inefficiente), è pericoloso perchè molto infiammabile e con fiamma incolore(sempre che la fiamma non bruci altre cose), ma non è in pressione, quindi niente effetto bomba.

per efficienza è facile dire che la benza è più efficiente, perchè si parte dal fatto dell'estrazione. MA prima di essere estratto, quel petrolio si è trasformato, ACCUMULANDO energia (e quindi portando l'efficienza in negativo, come nel caso idrogeno). Altrimenti anche per l'idrogeno facciamo lo stesso discorso: troviamo un giacimento di idrogeno, lo estraiamo, e chi vince in efficienza? un litro di idrogeno, con celle ad idrogeno ancora semisperimentali, produce il doppio di energia di un litro di benzina, con motori con oltre 50 anni di evoluzione alle spalle.

Ma andiamo ancora più a monte, se anche la produzione energetica derivata dal petrolio è negativa (considerando tutta la "filiera di produzione"), da dove arriva tutta questa energia a gratis? dal sole e dal nucleo della terra. noi non usiamo che una minima parte di questa energia (soprattutto del sole), ogni istante il sole ci inonda con una quantità di energia ogni istante che se potessimo catturane anche l'1% risolveremmo qualsiasi crisi energetica a livello mondiale.

Nascono 3 problemi, in ordine di importanza: 1. un modo efficiente per catturare l'energia 2. un modo efficiente per trasportare l'energia 3. un modo efficiente per immagazzinare l'energia

in ordine di importanza perchè: se produci il 1000%, puoi sprecare anche il 900% nei punti successivi se trasporti efficacemente l'energia (e ne produci in abbondanza), c'è sempre una parte del mondo al sole che può alimentare il resto

le celle al litio, l'idrogeno e le batterie risolvono i punti 2 e 3, chi meglio uno e chi meglio l'altro. i combustibili fossili e energia nucleare risolvono (temporaneamente rispetto alla durata del sole) il punto 1.

Ora, o le soluzioni temporanee sarebbero abbastanza, se si riescono a rigenerare abbastanza in fretta in modo sostenibile.

Anche l'idea del limone non è stupida: però per produrre limone ci vuole un sacco di tempo.

Quella dell'orologio ad acqua è carina: chissà quanto produce!

Il discorso che fai è tutto giusto, però devi considerare che l'idrogeno non lo trovi libero in natura ma è sempre sotto forma di composto per cui serve energia per estrarlo. Il petrolio fori la terra e lo tiri fuori. E' stato prodotto milioni di anni ed è un accumulo di energia solare che le piante preistoriche hanno accumulato durante la loro vita.

il problema del trasporto dell'idrogeno in pressione, come dice astro, è al momento un'ostacolo importante. Al moment sono allo studio (da un bel pò) delle soluzioni basate su strutture di nanotubi di carbonio che funzionerebbero come una "spugna" assorbendo e rilasciando grandi quantità di idrogeno rispetto al loro volume, qualche novità in queto senso sono le strutture basate sul disolfuro di titanio (nanocelle e nanotubi).

lesto: elettrolisi, anche se per ora inefficiente

L'elettrolisi non è che per è inefficiente, lo sarà sempre. Infatti a livello industriale l'idrogeno viene prodotto in svariati modi, però quelli più utilizzati partono sempre dagli idrocarburi, p.e. dal metano tramite steam reforming, il che ci riporta sempre al solito problema delle fonti non rinnovabile e in via di esaurimento.

, è pericoloso perchè molto infiammabile e con fiamma incolore(sempre che la fiamma non bruci altre cose), ma non è in pressione, quindi niente effetto bomba.

Il problema è la fase di stoccaggio dove devi per forza comprimerlo molto, si arriva fino a 700 bar e immagino ti sia abbastanza chiaro quanto deve essere robusto un serbatoio per reggere quella pressione.

e chi vince in efficienza? un litro di idrogeno, con celle ad idrogeno ancora semisperimentali, produce il doppio di energia di un litro di benzina, con motori con oltre 50 anni di evoluzione alle spalle.

Errore enorme, semmai il confronto lo fai tra un kg di benzina e un kilogrammo di idrogeno, circa 11 metri cubi in condizioni standard, ovvero circa 11000 litri di idrogeno gassoso a 1 bar a 25°, o se preferisci circa 14 litri di idrogeno liquido, prova a pensare a quanto tempo ci vuole per produrre 11000 litri di idrogeno con l'elettrolisi e quanta energia elettrica ti serve per farlo. Andando oltre facciamo un piccolo conto su quanto idrogeno liquido, con tutte le relative problematiche di stoccaggio in un serbatoio per autoveicolo, serve per ottenere la stessa energia di un kilogrammo di benzina. Il rapporto energetico tra benzina e idrogeno è circa 1:2.5 il che significa che servono circa 400 grammi di idrogeno per ottenere la stessa energia/autonomia di un kg di benzina. L'idrogeno liquido pesa circa 71 grammi a litro quindi circa 5.6 litri di idrogeno liquido per ottenere la stessa energia liberata da 1.4 litri (1 kg) di benzina, il che ci porta al piccolo problema che per ottenere la stessa autonomia di un serbatoio di benzina da 50 litri serve un serbatoio da 200 litri di idrogeno liquido con tutte le problematiche (-257°) per mantenere l'idrogeno allo stato liquido, e non voglio nemmeno immaginare la potenza esplosiva di 200 litri di idrogeno liquido in caso di incidente. La realtà è che deve finire l'era dei motori a combustione interna per lasciare spazio ai motori elettrici che per loro natura sono molto più efficienti, meccanicamente più semplici e permettono coppie elevate ai bassi regimi, il che rende inutile l'uso del cambio meccanico con il relativo spreco energetico. Il solo problema che ha bloccato l'uso della trazione elettrica nei veicoli è la batteria, questo fino a ieri, già adesso sono disponibili batterie ad alta efficienza che consentono la realizzazione di vetture elettriche dotate di autonomia decente e ricaricabili in pochi minuti, p.e. le LiFe Entro pochi anni, al massimo 10, le vetture con motori a combustione interna cesseranno di essere prodotte e entro 20 anni spariranno completamente dalla faccia del pianeta, e non serve la Uwebox (tm) per fare queste previsioni :) Le stazioni di rifornimento dell'immediato futuro saranno piccole centrali elettriche e finalmente diremo addio alle targhe alterne e i blocchi alla circolazione per l'inquinamento :) Rimane sempre da risolvere il problema della produzione di energia, però è sicuramente meglio usare gli idrocarburi per produrla piuttosto che riempire i serbatoi di centinaia di milioni di autoveicoli, oltre ad essere più efficiente permette anche di controllare facilmente l'inquinamento. Ovviamente la ricerca per fonti alternative e rinnovabili di energia deve continuare, gli idrocarburi stanno per finire e rischiamo di ritrovarci come unica alternativa le centrali nucleari, anche se quelle di ultima generazione sono molto più efficienti, producono pochissime scorie e sono ipersicure c'è sempre il fattore natura che non può essere sottovalutato come ampiamente dimostrato dal recente disastro in Giappone.

sono daccordo su tutto tranne le previsioni, e qui entra in gioco l'eta' anagrafica. non so tu quanti anni hai, ma i tuoi 10 anni di previsione sono intrisi di conquiste della luna e libri di fantascienza. Ne deduco che sei piu' anziano di me.

io dico che fra 10 anni non sara' cambiata una virgola dei motori che tutti i giorni riforniamo di diesel

Aspettiamo e vediamo, ma questa volta mi sembra di vincere facile :stuck_out_tongue_closed_eyes:

Confermo quanto detto da Astrobeed per ciò che riguarda l'autotrazione alimentata ad idrogeno. Ho lavorato per la mia tesi proprio sui materiali per stoccare idrogeno (simili ai nanotubi in carbonio postati poco sopra) ma non sono competitivi con l'autotrazione elettrica.

Difatti la citroen è già pronta a mettere sul mercato la prima city car 100% elettrica (si chiama C-0 mi sembra). Il che significa che 10 anni sono una stima plausibile per vedere finalmente macchine rifornirsi ai "distributori di elettricità".

Se una grande casa automobilistica mette sul mercato un modello di auto 100% elettrica possiamo finalmente dire che il grosso è fatto. E per fortuna che le compagnie che vendono carburanti continuano ad aumentare i prezzi (vedi la speculazione di questi giorni sull'emergenza meteo in Italia) così non faranno altro che accelerare la diffusione di queste auto elettriche!

Testato: Ne deduco che sei piu' anziano di me.

Probabilmente si, la mia età non è mistero, ho 52 anni, però la mia previsione non è basata sulla fantascienza, è basata su dati di fatto a partire dagli incentivi che tutti gli stati, L'Italia è stata l'ultima a farlo, danno per l'acquisto di auto elettriche e sull'enorme sforzo di ricerca in atto per ottenere la prima auto elettrica realmente in grado di sostituire quelle con motori a combustione interna. L'ultimo tassello che mancava era la fonte energetica, ora il problema è quasi risolto e non appena saranno disponibili in grande produzione di serie le nuove batterie quella sarà la data ricordata dalla storia come l'inizio della fine delle vetture con motori azionati da idrocarburi. Probabilmente la cessazione della produzione su vasta scala di autoveicoli con motori a combustione interna potrebbe richiedere qualche anno in più rispetto ai 10 che ho previsto, ma parliamo al massimo di 3-4 anni aggiuntivi. Solo un crollo del prezzo dei carburanti potrebbe rallentare significativamente la corsa alle autovetture elettriche, però sappiamo benissimo che in normali condizioni economiche questo è impossibile, anzi il prezzo continuerà ad aumentare.

ma come sarà guidare una macchina elettrica?? come la citata citroen per esempio? secondo me ci mancheranno le marce e la grinta di un motore benzina....almeno a me :P