Stoccaggio idrogeno

[Ferrobattuto]

ci vorrebbe l'assemblatore molecolare di Terra Nova...

Restiamo coi piedi per terra.....
In teoria durante la carica e la scarica di un accumulatore al piombo NON dovrebbero formarsi bolle di gas, in quanto lo scambio è tra l'ossido e il solfato, che si riconvertono in metallo e acido. chiaro che le conversioni non sono mai perfette...... Ma comunque rimanendo a bassi valori di corrente (proporzionalmente alla massa del materiale attivo e soprattutto alla sua superficie attiva) in effetti di elettrolisi se ne fa pochissima, altrimenti le batterie si asciugherebbero in continuazione. Questo infatti succedeva più facilmente con le dinamo e i regolatori eccanici.

[Hal9000]

Gira che ti rigira arriviamo sempre agli accumulatori elettro-chimici, è inutile sono il sistema stazionario migliore per accumulare energia, basta solo renderli di semplice costruzione, robustissimi e a basso costo, ma alla fine ha ragione Dolomitico, dentro una comunissima piombo-acido abbiamo la combinazione e separazione di ossigeno, idrogeno, volendola guardare da un punto di vista differente sono delle fuel cell in cui l'ossigeno viene trattenuto del piombo al positivo e l'idrogeno nelle molecole di acido solforico, è come se il piombo e l'acido solforico fossero dei tramiti, fungono da cisterna dei due gas.
Quindi per come la vedo io di tutte le soluzioni vagliate in anni di prove e riprove fai-da-te alla fine il piombo e l'acido solforico sono i mezzi meno costosi e più facili da realizzare per stoccare energia, sono anche relativamente sicuri rispetto ad altre soluzioni e se costruiti robusti senza badare alla compattezza e densità di energia sono anche eterni.

Non sarei mai tranquillo a stoccare idrogeno, ammesso che si riesca, e non saprei come fare, mentre tonnellate di piombo e acido li sento più prevedibili e sicuri, guarda la batteria cilindrica, anche se la metti in corto non succede niente di grave, insomma quando si progetta un grosso accumulo di energia bisogna poi anche pensare alla sicurezza

[luppy]

Passano gli anni... e arrivano le novità !
Qualche giorno fa parlavo con un commerciale di Toyota, che mi ha raccontato che stanno puntando tutto sull'idrogeno ! Addirittura, se non ho capito male, stanno abbandonando gli sviluppi dei motori diesel
Ora ho provato a cercare un po in rete... serbatoi da 120 litri di idrogeno a 700 bar o-o
https://www.toyota.it/mondo-toyota/news ... tiche.json
Certo che in Italia non ci sono distributori di idrogeno (forse ce ne è uno), ma pare che una recente variazione che c'è stata (un paio di mesi fa a quanto ho capito) a qualche legge o cavillo italiano possa ora consentire la creazione
La vettura che hanno iniziato a commercializzare già da qualche anno potrebbe quindi anche arrivare in Italia, c'è anche il prezzo , 66.000 euro
Le auto ad idrogeno, sperimentali, esistono già da qualche anno, ma pare che toyota faccia sul serio, e da quanto ho capito ne hanno proprio l'intenzione
Ecco un altro articolo interessante
http://www.trendmotori.com/auto-idrogeno-fuel-cell.php
Se da cosa nasce cosa... magari un giorno neanche tanto lontano si potrà accumulare l'energia anche in questo modo, che dite ?

p.s. per chiarezza, non lavoro per nessuna casa automobilistica, mi interessa solo l'accumulo di energia

[Dolomitico]

Non mi stupisce il fatto che i diesel spariranno,secondo me è legato al progressivo esaurirsi dei pozzi petroliferi che ne permettono la raffinazione che ricordo sono in declino dal 2005 circa.
Stiamo già perdendo un 5% annuo di quel petrolio di alta qualità,e lo rimpiazzano con liquidi di tutti i tipi per tenere alta la produzione.
L'idrogeno per strano lo stiamo già usando da adesso nelle batterie al piombo,che ricordo sono già delle celle a combustibile liquide (quindi idrogeno e ossigeno) poi ovviamente non è questo l'uso da te inteso.
Da come la vedo io non capisco perchè non riescono a legare l'idrogeno con qualche altra molcola in modo da avere un carburante liquido e già pronto,l'idrogeno gassoso è una bestia nera da gestire,e ne servono volumi enormi.
Sicuramente assisteremo in un primo tempo a una diversificazione di tecnologie,chi per l'elettrico,chi per l'idrogeno,il problema delle batterie con grande capacità è tutt'ora da risolvere,anche se secondo me hanno sicuramente delle batterie a ioni di alluminio,che garantirebbero un'uso simile a quello che ci da la benzina...

[Ferrobattuto]

Scusate se posso sembrare un po' cinico: il fatto è che sicuramente di tecnologie alternative alle attuali ce ne saranno moltissime, alcune ancora in via sperimentale, altre già sperimentate e pronte, ma prima dovranno "mungere" da noi col fossile tutto quello che si potrà prendere, poi ciò che di alternativo ci verrà proposto dovremo pagarlo a caro prezzo.

[Dolomitico]

Concordo,aggiungerei anche che l'idrogeno sarebbe il proseguo del sistema centralizzato nei carburanti,ovvero se lo vuoi,lo devi comprare da loro,mentre l'energia elettrica volendo si può autoprodursela.
IN passato le auto elettriche sono state boicottate proprio perchè dovevano prima esaurire la filiera dei fossili,per poi piano piano introdurre dei cambiamenti prograssivi,basta pensare come dal 2005 in poi sia esplosa la tecnologia fotovoltaica per poi essere quasi stata bloccata,ovvero sapevano che dovevano creare le basi per cominciare ad usarla,ma non troppo velocemente,e sanno benissimo che un sistema di accumulo ad idrogeno potrebbe essere il decollo dfinitivo delle rinnovabili.
C'era già Grillo negli anni 90 che faceva vedere come uno Svizzero avesse già la casa con i fornelli a idrogeno,e il furgone con normale motore benzina fosse alimentato con questo gas.
Cmq sia ne vedremo delle belle,

[Ferrobattuto]

IN passato le auto elettriche sono state boicottate proprio.......

La tecnologia per l'auto elettrica esisteva già negli anni '70, tant'è che ho un manualetto di quel tempo che ne parla. Oggi poi con la tecnologia attuale sarebbe fattibilissimo.
Se avessi del capitale che mi avanza mi divertirei a trasformare una vecchia Panda con motore elettrico e accumulatori al Ferro Nichel.
Ho avuto quel tipo di macchina: sono robustissime e molto leggere. Togliendo tutta la meccanica dell'endotermico e sostituendola con motore elettrico e quel tipo di accumulatori sono convinto che ne verrebbe fuori un ottimo prototipo. Basterebbe un motore in CC e un chopper (parzializzatore, simile alla regolazione di giri dei moderni trapani elettrici, ma in CC).
Però occorre un capitale che non ho......

[luppy]

Sono di nuovo d'accordo con entrambi, specialmente per le batterie che ancora "non ci danno" che per il cinismo, (molto cinismo da parte mia )
Sapete bene poi che qualcuno in America pare ne abbia ancora molto di carbone da vendere, vedrete che bel passo indietro che faremo, andando avanti così...
Quello che mi ha colpito della macchina che dicevo è la pressione del serbatoio, non pensavo proprio si potesse arrivare a tanto
Si sa che fare l'idrogeno è relativamente semplice, se cominciassero ad esistere in commercio bombole "sicure" così resistenti e relativamente piccole si potrebbe cominciare a ragionarci, magari mettendo tutto l'apparato all'aperto
C'è anche da dire che ad esempio le bombole per gpl auto mi pare ogni 4 anni vanno revisionate o cambiate, quindi presumo anche queste, bisognerebbe vedere i costi
Poi ovvio che è pericoloso, ma tante cose lo sono...
E sempre in tema di costi, anche se avessi i 66.000 euro (magari !) non li spenderei mai per una macchina, piuttosto comprerei una bici elettrica

p.s. bella la panda "vecchia" ne ho avute due comunque più che per andare in giro pensavo alla solita corrente dei pannelli che si spreca, quindi farci l'idrogeno e poi di nuovo corrente , o scaldare casa d'inverno

[Ferrobattuto]

Io della vecchia Panda ho avuto il primo modello: la Panda 45, con motore uguale a quello della vecchia Fiat "127". La Panda che aveva il ponte posteriore rigido e da cui è stata derivata la prima versione della Panda 4x4, tutt'ora agognata e preferita dai cacciatori.
Nonostante non avesse la doppia trazione mi ci sono arrampicato per tutte le montagne dei dintorni, senza mai rimanere in panne o incastrato da qualche parte. Peccato non ne facciano più..... Per quel che mi riguarda rimane una macchina "cult" un po' come la vecchia "500" di una volta.
Ci sono andato anche in Francia, a Parigi, a trovare parenti emigrati la da molti anni: nelle salite dell'Appennino e delle Alpi non c'era macchina della stessa classe che potesse starle dietro. Ci siamo dati il cambio in due praticamente senza fermarci, e non ha fatto una piega.

Tornando all'idrogeno, a 700 bar se non sbaglio diventa liquido. Per cui hai un serbatoio che ha una capacità di calorie praticamente uguale a quella della benzina. Però è molto più pericoloso...... Immagina un urto molto forte come in quelle carambole che a volte avvengono in autostrada: praticamente una bomba d'aereo. Le attuali bombole a 150 o 200 bar sono molto più sicure, anche se pure quelle.....
Il problema nelle conversioni (corrente ->idrogeno->corrente) è il basso rendimento. A meno di usare alta tecnologia come le celle a combustibile o altre cose simili, si butta nella conversione la maggior parte dell'energia immagazzinata come idrogeno. Rendimenti finali anche solo de 15 o 20%...... Senza contare che l'idrogeno non può essere stoccato per lunghi periodi perché passa praticamente "attraverso tutto". Più è alta la pressione e più "trafila" attraverso qualsiasi sostanza, anche metalli. Pensa che possono essere "impregnati" anche metalli pesantissimi come l'uranio....... "Impoverito".
Al momento, e soprattutto nel faidate la soluzione migliore resta quella degli accumulatori: statici, freddi, ma tranquilli e sicuri.
Pensa che anche sulla ISS, dove l'ossigeno per respirare viene prodotto per elettrolisi dell'acqua (glie ne spediscono periodicamente 400L con un razzo vettore apposito.....) l'idrogeno viene liberato nello spazio, non stoccato ne riciclato in alcun modo.

[Dolomitico]

So per certo che hanno sperimentato varie opzioni,quella di ottenere carburante dalle alghe,ma anche di ricreare il processo inverso di quello che succede in camera di scoppio,ovvero fornire i gas risultanti dalla combustione e ovviamente calore per riottenere benzina....o cmq un carburante:
https://translate.google.it/translate?h ... rev=search
Io di chimica non sono molto ferrato,ma so che l'idrogeno tende a cercare qualcosa a cui legarsi,quindi vedrei come sistema migliore una sua trasformazione in qualcosa di liquido.
Con tutti i catalizzatori che hanno,non ci credo che in un laboratorio non hanno trovato un sistema per convertire dell'idrogeno legandolo a qualche altra molecola per ottenere che ne so,del metano,(ricordo che adesso per fare l'idrogeno industriale lo estraggono proprio da lì).
Io non lo considero una priorità,di energia ce nè un casino in giro,basti pensare in estate quanto calore cè a disposizione,pensate un'attimo quanto gasolio servirebbe per avere tutte ste calorie,e ci si fa un'idea che concentrandolo si potrebbe avere ben più calore da 1000lt di un liquido caldo (olio/acqua) che sono oltretutto gestibili,che da un serbatoio di idrogeno.
L'assurdo è che siamo pieni di serbatoi di idrogeno,ci avete pensato?
L'erba,la legna,le piante,tutto quello che brucia è un serbatoio di idrogeno,noi non riusciamo a fare quello che la natura fa da millenni,però lo usiamo.
Mi fa ridere quando chiedo a qualcuno il perchè la legna brucia,da dove proviene l'energia che fa si che ci sia il calore,e la risposta che mi danno dopo un momento di spaesamento è....DAL SOLE... .
Ovviamente è l'acqua che trasformata in idrogeno e ossigeno fornisce l'energia,che poi brucia,e ensate quanta energia cè in un ò di legna,2.5/3kg di legna hanno un equivalente energetico di 1 lt di diesel circa,e non salta per aria...
Adesso che ci penso di potrebbe cercare il modo di estrarre l'idrogeno dalla legna (basta mettere un pezzo di legna in forno e dopo un pò emette gas,una volta che si è riscaldata) per poi alimentare delle celle a combustibile....
Adesso mi fermo perchè ho paura che mi tirate dietro uova e pesci.... sembra un pò fantasia....

[luppy]

lol Dolomitico
Se tu non avessi fantasia non saresti quello che sei, è la fantasia che ci fa crescere, ed è la cosa più bella del mondo
Alcune delle cose che hai scritto so che esistono, tipo farci il metano o legarlo per renderlo più stabile, ma spesso richiedono impianti che poi con il fai da te diventa un po complicato realizzare, almeno a quanto ne posso capire io
Ferrobattuto dice che corrente-idrogeno-corrente senza grandi tecnologie ha il 15 % di resa, effettivamente mi sembra corretto, ricordo di avere letto che il rendimento del motore a combustione è bassissimo
Allora magari solo per scaldare casa ? Il solo passaggio corrente-idrogeno ha rendimenti migliori, giusto ? E poi se lo si fa con il fotovoltaico in eccesso... quello che viene viene

Tornando alla fantasia, è vero c'è un sacco di energia intorno a noi, il problema forse è concentrarla. Ci stavo pensando il mese scorso... mi era venuto in mente che con il sole di questi giorni potrei essiccare degli alimenti come facevano gli antichi, però mi sono incastrato nel problema che non è energia costante. Allora cercando su internet mi è partito un nuovo progetto, l'essiccatore con la lampadina
Sto andando OT e mi fermo, comunque si gioca e viva la fantasia !

[Ferrobattuto]

Adesso che ci penso di potrebbe cercare il modo di estrarre l'idrogeno dalla legna.....

Proprio idrogeno no, ma qualcosa di combustibile si. Nel primo dopoguerra circolavano in Italia automezzi a "gasogeno" (l'ho scritto già da qualche altra parte.....), che altro non era che un "gassificatore" della legna. Una sorta di forno autoalimentato che produceva una combustione incompleta, con previa distillazione delle sostanze volatili e poi la trasformazione della parte carboniosa in monossido di carbonio. Tutto questo "effluvio" di volatili finiva in un motore a ciclo Otto (tipo a benzina, insomma) che lo usava un po' come il GPL nei motori attuali.
Ovviamente i rendimenti erano da schifo...... La miscela di sostanze incombuste che andava ad alimentare il motore era variabilissima, sia in base al tipo e alla qualità della legna che al modo e alla capacità di chi azionava il tutto. Poi tra le sostanze che distillavano dalla legna c'erano anche sostanze semisolide come creosoto e catrami che intasavano i condotti e producevano incrostazioni nelle camere di combustione. Però in quel momento non c'era altro...... E ci si doveva accontentare.
Ci andavano anche camion e autobus, anzi prevalentemente proprio i mezzi pesanti.

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Non era un sistema semplice e pratico: si doveva "caricare" il marchingegno con blocchetti di legno di misura adeguata, si doveva accendere e portare tutto ad una certa temperatura (per questo c'era una manovella che azionava una ventola, come in una forgia), poi avviata la combustione si doveva "chiudere" e limitare la presa d'aria in modo che la legna bruciasse parzialmente (il procedimento è molto simile a quello dei carbonai che producono carbonella di legna) e si sviluppassero i gas.
Mi sembra di ricordare, dai racconti dei vecchi autisti di quel tempo, che per fare un centinaio di Km si dovevano fare almeno due o tre "cariche", con relative soste e accensioni.......
Magari in un sistema stazionario potrebbe andare meglio, ma rimane sempre un sistema sporco, macchinoso e di scarso rendimento.
Mi sa che su Youtube al riguardo si trovano diversi filmati.

@Luppy:
Il fatto che la luce del sole ci stia solo di giorno non è un problema. Basta fare un essiccatoio a vetri, magari con fondo nero, e chiudere o rimettere il marchingegno durante la notte. Anche per questo in rete si trovano moltissimi progetti.
Le lampadine consumano corrente...... E come al solito nei vari passaggi luce -> corrente -> lampadina -> calore un sacco di "brodo" si perde per strada.
Invece un essiccatore "diretto" con la luce del sole potrebbe avere un rendimento in calore pari a quello di un pannello termosolare come quelli per l'acqua calda.

[luppy]

Rendimenti finali anche solo de 15 o 20%.....

Infatti. Sto cercando di capire dove si potrebbero comprare e quanto costano queste fuel celle a idrogeno già fatte, ma ricapito sempre sui due/tre venditori nei soliti due/tre siti di vendita

Ecco dei dati che scrivono :
Funzione di elettrolisi

Tensione in ingresso 1,7 - 2,0 volt DC
Corrente di ingresso 0,7 Amp a 2 Volts DC
Produzione di idrogeno 5ml / min
Produzione di ossigeno 2,5 ml / min

Funzione cella a combustibile:

Tensione di uscita 0,6 volt DC
Tensione di circuito aperto 0,9 volt DC
Corrente di uscita 0,5 Amp a 0,6 Volt DC
Potenza di uscita circa 300 mW

Certo che se non le vendessero a oltre 60 euro l'una (nel caso più economico) mi piacerebbe comunque provarle, ma per fare anche solo un test decente ce ne vorrebbero minimo cinque

[mastrovetraio]

Un sistema attuale è quello di arricchire il metano con idrogeno. Lo stanno sperimentando in Emilia su flotte di bus per trasporto pubblico. Il prezzo delle fuelcells è improponibile, ci avevo guardato anche io di recente. Sarebbe il caso di prendere in considerazione il biogas...qui in Emilia Romagna lo stallatico è diventato un problema, ci sono stalle enormi che hanno problemi di smaltimento... un digestore piccolo, diciamo un paio di metricubi, potrebbe essere riscaldato in inverno con pannelli solari (se ben coibentato, ovviamente)

[Ferrobattuto]

Non credere che il biogas sia così facile da ottenere, ci sono un sacco di accorgimenti di cui tener conto.
Tanto per dire: ci sono sistemi completamente anaerobici e sistemi semi anaerobici. I primi necessitano di riscaldamento e coibentazione per mantenere la temperatura interna, hanno rendimenti maggiori massa-biogas e possono essere sia a ciclo intermittente che a ciclo continuo. I secondi se ben studiati permettono l'ingresso o la miscelazione preventiva di una piccola porzione d'aria, di cui l'ossigeno produce una reazione esotermica che mantiene la massa ad una temperatura adatta alla emissione del gas. Anche questi possono essere a ciclo continuo o intermittente, anche se mi sembra di ricordare che funzionino meglio nell'intermittente. Ovviamente hanno rendimento massa-biogas minore in quanto una parte di composti "utili" si combina con l'ossigeno per alzare la temperatura. In entrambi i sistemi il "residuo" della digestione è il miglior fertilizzante del mondo.......
Per avere una quantità di gas utile la massa da trattare deve essere miscelata con acqua e rimanere nel digestore tra i 30 e i 90 giorni, minore permanenza da meno biogas ma di qualità maggiore, maggiore permanenza da maggiore quantità di biogas ma di qualità minore. All'inizio si produce quasi esclusivamente metano, poi col tempo mi pare anche anidride carbonica.
La massa deve essere agitata e rimescolata, si può farlo a ciclo continuo con un sistema meccanico oppure in modo intermittente con un sistema manuale. Se rimane immobile stratifica e si formano depositi che ne impediscono la digestione completa.
Non è detto che si debba usare solo stallatico, anche se quello è il miglior materiale e comunque necessita per forza (contiene i fermenti e gli enzimi necessari) ma anche residui vegetali tipo fogliame e paglia, oppure segatura di legno o cippato di vegetali.
Le comuni compostiere da giardino sono in pratica dei digestori completamente aerobici, in cui il gas non si produce perché gli elementi che lo compongono (in massima parte carbonio e idrogeno) si combinano con l'ossigeno dell'aria, oppure se si produce anche in minima quantità si disperde nell'aria.
E in ultimo, la capacità del digestore va studiata in base alla quantità del biogas che si deve utilizzare. Ora non ricordo più bene (le mie informazioni risalgono agli anno '80), ma mi pare che per una famiglia normale di quattro persone occorra un digestore di diversi metri cubi, e comunque ad alimentarlo non bastano assolutamente le normali deiezioni umane.

[mastrovetraio]

Infatti, i tuoi ricordi coincidono con i miei... avevo un bel libro, che regalai ad amici Cileni quando abbandonai il Costa Rica, una trentina di anni fa. Chissà se hanno combinato qualcosa...ma è la prima volta che mi viene una idea di come usare corrente elettrica fotovoltaica come "leva" per ottenere una forma di energia facile da conservare (metano) ed utilizzabile quando sia necessario, magari con un "totem". Manca solo una pala eolica (savonius) per l'agitazione, e si avrebbe un impianto dove tutti i tipi di energia "naturale" siano presenti ed integrati... Certo, sono vaneggiamenti, ho 66 anni e sono "fuori tempo massimo". Ma almeno a chiacchiere....

[Ferrobattuto]

Non sono "vaneggiamenti", sono "idee". E le idee non hanno età. È bello anche solo averle e condividerle. E poi sognare non costa niente..... Almeno per ora.

[Dolomitico]

Rendimenti finali anche solo de 15 o 20%.....
.....Certo che se non le vendessero a oltre 60 euro l'una (nel caso più economico) mi piacerebbe comunque provarle, ma per fare anche solo un test decente ce ne vorrebbero minimo cinque

Secondo me si può sperimentare senza svenarsi,Forse Ferro si ricorda,anni fa avevo fatto un'elettrolizatore con una tanica della demineralizzata,dei pezzi di plexiglass a T per formare 2 camere interne e dal fondo con 2 mine da matita grosse avevo fatto gli elettrodi,acqua normale e sale per aumentare la conduttività.
Il risultato è stato ovviamente l'elettrolisi fornendo elettricità agli elettrodi in graffite,quello che quella volta non ho fatto è stato di vedere se la cella erareversibile,ovvero se gli elettrodi che attraversavano l'acqua e arrivavano all'idrogeno e all'ossigeno era possibile recuperare energia elettrica,è il principio della fuel cell.
IN questo caso non si usano membrane costose,e i componenti sono economicissimi.
Io mi fermai dopo che avendo insistito con un accendino a vedere se era effettivamente idrogeno.... finche sentii un botto sordo,e il mio accrocchio saltarono le giunzioni con la colla a caldo...
Una cella a combustibile non è che una grande quantità di pile tutte alimentate da ossigeno e idrogeno,finchè ce nè.
Credo che non volendo usare membrane particolari si possono tentare delle pile "umide",magari con delle provette capovolte,o dei bicchieri sopra gli elettrodi da contenere i gas formatisi.

[luppy]

bella la prova con l'accendino ! ovviamente scherzo, sei più "artista" di me
ma cerchiamo di non farci male

Quello che vorrei provare è proprio il ciclo opposto che dici forse funzionerebbe, ma solo per curiosità
L'elemento delle celle PEM che vedo in internet è una membrana di naflon (forse ora sbaglio il nome, ma una cosa del genere), che i siti istituzionali vendono a cari dollari

A dirla tutta, sarebbe questo: serie di celle pila alluminio/soda, recuperi una parte di energia, poi l'idrogeno in una fuel cell. Il problema delle tante celle è raggiungere il quorum per caricare una pila qualsiasi, forse meglio al litio, quindi ci vogliono almeno 3 volt, meglio 5. Tutta teoria eh ? poi da valutare costi e rendimenti

[Dolomitico]

Era un quantitativo talmente esiguo che non faceva quasi testo,ho trovato il link:
https://faidateoffgrid.org/viewtopic.php?t=196
Come vedi montare celle cosi è economico,bisogna vedere le mine in graffite quanto durano,io le avevo usate perchè avevo letto che quella positiva non si corrode,mentre usando metalli questi invece si corrodono.
Aggiungendo sale nel'acqua il risultato sarà varecchina,dopo un bel pò l'acqua comincia a diventare gialla e ti sei fatto la varecchina in casa,almeno cosi mi pare di ricordare...sono passati un pò di anni...