Discussione: Idrogeno dall'Alluminio

So che forse potrà sembrar da pazzi e l'idea è attaccabile da parecchi punti ma immaginate con me....
Alluminio + Acqua + Idrossido di Sodio = Idrogeno + Allumina

Combustione dell'idrogeno (motori, riscaldamento, pile a combustione etc. etc) --> Acqua + 0% CO2 + 0%CO (forse un pò di NOx) ovvero inquinamento basso/bassissimo

Allumina alle fabbriche produttrici (possibilmente uso di energia proveniente da fonti ecologiche) ---> Alluminio + Sodio (quest'ultimo + acqua --> NaOH)

Pregi del sistema:
1) Eliminazione degli scarti inquinanti nel processo Bauxite --> Alluminio (fanghi rossi)
2) Minore consumo energetico nel su citato processo risultando inesistenti o comunque fortemente ridotte le opere di scavo, i trattamenti anteriori al processo di Hall-Héroult, le opere di bonifica dei prodotti inquinanti
3) Produzione "on-demand" di idrogeno, senza necessità di stoccaggio, con tutto ciò che quest'operazione comporta
4) La produzione dell'idrogeno non necessita di una fonte energetica come nell'elettrolisi.
5) Adattabilità abbastanza buona sia ai sistemi che funzionano a combustibili fossili: motori endotermici o caldaie etc. etc., che a quelli elettrici: pile a combustione.
6) Vedi sopra.... sarebbe ora che smettessimo di dipendere dagli Arabi o Russi per stare al caldo o poter andare al mare (e scusate se è poco)
Bisogna inoltre tener conto che questo "ciclo" si basa su elementi ampiamente presenti sulla terra (Acqua, Alluminio, Sodio) e che questi non vengono "distrutti" (scusa Lavoisier) ma solo trasformati, trasformati e, di nuovo, trasformati

Difetti:
1) Come detto da Superman, alto fabbisogno di energia elettrica nel procedimento Hall-Héroult: 15 000 kWh/ton di Alluminio

..... giusto per.... qualcuno sa quant'è il fabbisogno energetico per tonnellata di greggio dall'estrazione alla pompa di benzina.... mi aspetto interessanti scoperte

Io non so fare quel calcolo alla pompa della benzina, però ho afferrato bene il concetto dell'aluminio nella soda caustica, un pò come l'uranio che lo espongono più o meno dal sarcofago, bisogna farlo coll'alluminio e decidere quanta soda miscelata all'acqua pompare o risucchiare, da poter avere in base al fabisogno energetico, per esempio una motopompa o generatore elettrogeno volendo.........

OK Ragazzi...

Sembra che Tutti siamo daccordo sull'argomento. Visto che, anche senza calcoli di precisione, sembra energeticamente redditizio generare Idrogeno con Alluminio, io direi di iniziare saubito a creare una bella pila a combustibile H2. Credo che ci vogliano componenti particolari per ottimi rendimenti ma anche se per iniziare usiamo componenti meno pregiati qualche risultato si inizierà ad ottenere e poi cominceremo a perfezionare....

Bè, prima di ottimizzare la "lampadina" io inizierei con il provare a costruire il "generatore".
Buttare un pezzo di alluminio in acqua e soda è un giochino da ragazzi, progettare un dispositivo perfettamente regolabile in ogni sua parte con cui gestire la reazione in maniera ottimale garantendo un perfetto controllo dei vari step:
- Start
- Pausa
- Stop
- Variazioni di flusso
- Pressioni
- Concentrazioni
- Scarico

Ed il tutto in completa SICUREZZA !!
E' un altra cosa.
In ogni caso.... io ci sono! Purtroppo per ora posso mettervi a disposizione solo la "materia grigia" (o quel poco che vi è rimasto di sano )

Io direi che prima di buttarsi in una qualsiasi progettazione, sarebbe consigliabile studiare il tipo di alluminio utilizzabile.
Usare l'alluminio "riciclabile" lo trovo un delitto, piuttosto bisogna vedere se è possibile usare l'alluminio dei poliaccoppiati, che i vari consorzi di riciclaggio rifiutano categoricamente.
Ma per quello c'è il problema plastica, come reagisce a contatto con la soda caustica? Come smaltire correttamente le scorie?
Io purtroppo ne capisco troppo poco di chimica per dare delle risposte soddisfacenti a questi quesiti, risposte indispensabili prima di avviare qualsiasi progetto in merito.

Ottima idea Superman, al tetrapack proprio non avevo pensato.... mi incuriosisce anche la parte riguardante il binomio plastica - soda caustica; un reattore in plexiglass o in policarbonato, per iniziare, non sarebbe male oltre ad essere economico e facilmente realizzabile.

Il tetrapak non si tocca, c'è già un buon sistema per recuperare tutto il cartone di altissima qualità che ha al suo interno, e il contenuto di alluminio è minimo per quel tipo d'impiego.
Io pensavo a tutte le pellicole argentate (anzi alluminate) che si trovano ad esempio nelle confezioni delle merendine, quelle a differenza delle lattine e del domopak non sono esclusivamente alluminio, ma che anzi sono composte in buona parte di plastica.
Quelle nessuno le vuole e nella maggior parte dei casi o finiscono sottoterra o vengono "termovalorizzate", su quelle sarebbe interessante studiare un sistema per il recupero dell'energia dell'alluminio e per la produzione dell'idrogeno, ma prima bisogna studiare le eventuali interazioni NaOH-polimero accoppiato, che potrebbero produrre sali o, nel peggior caso, gas inquinanti.

Dai! Ci sono anch'io...

Anche perchè quell'idrogeno prodotto poi a me servirà per produrre idrogeno atomico!

Io invece ero in demolizione di metalli a vedere proprio che tipo di l'alluminio c'era, perchè che ha quello che si raccoglie in giro?

Sull'impianto pensavo a una cella dove si apre il coperchio, si mette dentro il materiale si chiude a sigillo e poi da un condotto si pompa acqua con soda caustica e dall'altra parte si fa salire in un recipiente a livello superiore, io facendo elettrosi dell'acqiua mi è sempre piaciuto così per evitare pericolosi ritorni tipo i motori a benzina.......

In demolizione troverai soprattutto leghe d'alluminio.
L'alluminio alimentare è l'unico "puro", lo trovi nelle lattine, nella carta d'alluminio per alimenti (domopak) e nei tubetti (come quelli del dentifricio) quello lo riciclano per intero con enorme risparmio energetico.
Tutto il resto sono poliaccoppiati polimeri-alluminio che in genere contengono più plastica che alluminio.
Io speravo che le bustine delle cialdine del caffè fosse alluminio puro, e invece anche quello è un poliaccoppiato, ma con maggior contenuto d'alluminio, forse queste ultime posso essere interessanti per la produzione dell'idrogeno, e per il recupero dell'energia spesa per ottenere l'alluminio stesso.
Ma rimane il problema scorie. Che tipo di scorie si ottengono? È possibile trattarle ulteriormente per recuperare altro? Come si smaltiscono? Queste sono le domande per me alle quali rispondere prima di tentare qualsiasi realizzazione.

Dunque io ho provato a scogliere l'alluminio e infatti ora mi trovo un'acqua opaca con un fondo grigio-bianco, non ho provato a fare una presunta elettrosi però e non so cosa ottengo.......

Originariamente inviata da Franco52

....quell'idrogeno prodotto poi a me servirà per produrre idrogeno atomico...

Sto seguendo anch'io il thread a cui alludi, certo si trovasse il modo...

Per i poliaccoppiati la plastica più usata è il polietilene che, per quanto ne so, ha un ottima stabilità chimica. In ogni caso non reagisce con la soda caustica basti pensare che nell'uso di questa come disingorgante se è da evitarsi con tubazioni in alluminio (e per certi versi anche acciaio) non vi è nessun problema invece con quelle di plastica (per inciso PVC o PE (polietilene)).
D'altra parte gli stessi contenitori in cui viene venduta, pura o in forme "adulterate" (vedi idraulici liquidi vari) sono in su detto materiale.
Ho solo un dubbio riguardante le temperature presenti nel reattore (qualcuno le ha quantificate?), potrebbero a mio parere sciogliere il materiale plastico creando una sorta di tappo.
Per quanto riguarda gli altri materiali alluminosi, vedi lattine, mi viene qualche dubbio invece nei riguardi degli inchiostri/vernici usate anche se, googolando un pò, mi è sembrato di capire che anche nell'industria della litolatta si stia progressivamente abbandonando le vernici a solvente in ragione di quelle ad acqua.
Nulla vieta comunque di procedere ad una sverniciatura a "fiamma" prima dell'uso delle stesse.
Tornando ai poliaccoppiati il problema si presenterebbe invece nel caso di film costituiti da polietilene - alluminio - polietilene in tal caso la reazione, non potendo l'idrossido andare direttamente a contatto con la parte metallica, difficilmente avverrebbe

La bellezza dei poliaccopiati è che sfruttano il fatto che l'alluminio è inerte al cibo, quindi la parte plastica sta fuori, quella metallica dentro, quindi non ci dovrebbero essere problemi di passivazione provocate dalla plastica.
Piuttosto il fattore temperatura massima è determinante per stabilire le eventuali reazioni con la plastica.

Non tutti I.g.c. Srl : bustine monodose termosaldate.
In effetti pensando alle bustine contenenti saponi o creme più di una volta mi è capitato di trovarne con un ulteriore strato interno tipo cellophane. A ragion del vero questo era però facilmente removibile.

Bene vedo che un primo punto è stato evidenziato:
- Calcolo della temperatura di reazione (= energia da non sprecare)

Salve Ragazzi......
Dopo tanto tempo rieccomi ad importunarvi di nuovo..
Ho finalmente realizzato un mini reattore per produrre idrogeno dall'Alluminio,in linea di massima il principio di funzionamento è schematizzato nel disegno che ho già postato al " 50 " di questa discussione.

Nel reattore vienne messo l'alluminio e viene sommerso da acqua contenente soda caustica (Na.OH), il gas prodotto esce da un tubo per l'utilizzo, in caso di eccesso di pressione l'acqua viene spinta verso il basso dalla stessa pressione dell'Idrogeno, andando a parcheggiarsi in un deposito a vaso aperto posto poco più in alto del reattore.
Il vaso aperto sopra il reattore garantisce una certa pressione, (piu in alto sta più pressione si ottiene) e garantisce uno sfogo per eventuali necessità.

Il reattore che ho costruito non è molto grande e non riesce quindi a dare una buona continuità.
La fiamma ha un colore arancio vivo ma ho notato una cosa un po bizzarra, ho messo nella fiamma un filo di ferro che in men che non si dica è diventato incandescente. mettendo lo stesso ferro in una fianna di gas ( per capirci ho usato un canello che va a bomboletta ) in ferro si arroventa molto più tardi. Ciò fa pensare che l'idrogeno dia più calore. non posseggo un termometro adatto alla circostanza ma avvicinando la mano alla fiamma del cannello si sente calore da una distanza maggiore rispetto alla fiamma di idrogeno - chissà perchè????
　

Immagino sia dovuto al fatto che la fiamma che si ottiene con l'idrogeno ha una temperatura di combustione ben superiore a quella ottenuta con la "bomboletta" che immagino sia butano.
Questo però non implica necessariamente che la fiamma ottenuta con l'idrogeno sia più potente di quella del butano il che spiegherebbe la sensazione di sentire di più il calore della seconda rispetto alla prima.

non posseggo un termometro adatto alla circostanza

Non lo possiede nessuno: il calore non si misura, si calcola.
Inoltre, è noto che il calore sviluppato dalla fiamma ossidrica è maggiore di quello di una ossi-gas, ma nel contempo la fiamma irradia molti meno infrarossi, visto che manca il carbonio nella combustione.

Carissimo protone
potresti postare qualche foto del reattore?