Uso di idrogeno per cogenerazione

[jhonnyella]

Salve a tutti, e' il mio primo messaggio e spero di non aver commesso errori e soprtutto di non dire cavolate.Spero che possiate aiutarmi a capire
Sono molto interessato alla tecnologia dell'idrogeno e agli sviluppi che secondo ha da offrire questo tipo di tecnologia, sopratutto l'uso che se puo' fare in campo energetico.So che non e' da considerarsi una fonte energetica alternativa ma bensi' un vettore energetico.Ma seconde me e' altrettanto vero che e' un "vettore" molto sottovalutato.Mi chiedevo se fosse possibile l'utilizzo dell'Idrogeno per alimentare appunto dei cogeneratori sapendo che e' gia' possibile la conversione di alimentezione per le automobili Mi si obbiettera' che usare corrente elettrica per produrre Idrogeno tramite elettrolisi da utilizzare per alimentare dei generatori elettrici per produrre di nuovo energia elettrica e' stupido e anche considerando le perdite di energia che questo comporta e' sopratutto antieconomico.Pero' facendo un semplice calcolo dai dati disponibili dai produttori si puo' notare che il micro-cogeneratore chiamato "Tandem 20" produce 20 Kw elettrici e 47.5 Kw termici introducendo 70 Kw di Gas ad una pressione di 20 mbar.Considerando che 1 mc di Idrogeno ha un potere calorifico di 3 Kw ( 70 Kw di gas introdotto diviso i 3 Kw di Idrogeno 70 Kw : 3 Kw= 23.3 mc di Idrogeno).Prendendo in esame il generatore di gas separati Idrogeno/Ossigeno della PIEL denominato "BABYPIEL" che puo' produrre 0,4 mc di Idrogeno ad una pressione di 1,9 bar (1,9 bar diviso 20 mbar sono 1,9 bar : 0,02 bar = 95 volte il bisogno del micro-cogeneratore).Quindi 23.3 mc di gas Idrogeno necessari diviso 95 che e' la produzione del generatore elettrolitico ( 23,3: 95 = 0,25 mc di gas Idrogeno necessari per alimentare il micro-cogeneratore).In definitiva il generatore elettrolitico dovrebbe essere in grado di alimentare il micro-cogeneratore.Considerando che il generatore elettrolitico assorbe 2,8 Kw elettrici per la sua produzione e che il micro-cogeneratore invece puo' produrre 20 Kw elettrici; c'e' un disavanzo attivo di 17 Kw elettrici alla piena potenza che dal mio punto di vista e' un risultato del tutto apprezzabile.Spero di essere stato abbastanza chiaro nell'esposizione del mio pensiero

[primus71]

Considerando che 1 mc di Idrogeno ha un potere calorifico di 3 Kw ( 70 Kw di gas introdotto diviso i 3 Kw di Idrogeno 70 Kw : 3 Kw= 23.3 mc di Idrogeno).

confondi la potenza con l'energia

ciao

[jhonnyella]

confondi la potenza con l'energia

ciao

Sei sicuro?
perche' sulla scheda dei dati tecnici (che prevede l'alimentazione a metano che ha un potere calorifico di Kw 9,5) potenza in ingresso Kw 70 e consumo specifico di mc/ora 7,5.
Kw 70:9,5=7,37 che approssimato e considerando qualche perdita puo' diventare 7,5 Kw

[primus71]

(che prevede l'alimentazione a metano che ha un potere calorifico di Kw 9,5)

il potere calorifico, che deve specificarsi se sup o inf, si misura in Kcal/kg o, al limite, in kwh/kg.
il kw è una unità di potenza

ciao

[jhonnyella]

Grazie dell'attenzione,
si vabbe' mi sono espresso male.E' corretto dire che 1 mc di metano produce 9,5 Kw di energia? e cosi' via il discorso che ho gia' fatto.Non sono uno del mestiere ne un laureato e sicuramente il mio concetto puo' avere delle imprecisazioni nei termini usati.Comunque il discorso di base mi sembra abbastanza chiaro e vorrei delle opinioni un po' piu' articolate

Grazie a tutti CIAO

[scu]

No non è corretto perchè kW (kminuscola e W maiuscola) è un'unita di misura di potenza e non di energia, l'energia si misura in kWh

Il potere calorifico del metano riportato nella scheda è di 35,5 MJ/Nmc cioè 9,8 kWh/Nmc
moltiplicando per il consumo del cogeneratore di 7,5 Nmc/h si ha che effettivamente assorbe una potenza in metano di circa 70 kW
Fare i conti oltre esula dalle mie potenzialità, bisognerebbe sapere cosa succede a quel motore alimentato con l'idrogeno, non è detto che le potenze in uscita siano le stesse, anzi sicuramente non lo saranno, cambiano i rapporti stechiometrici tra metano e idrogeno...

attenzione anche ai conti fatti tra pressione e volume di gas, per il cogeneratore hai il dato di consumo di metano in Nmc/h bisognerebbe portare la produzione dell'elettrolizzatore in Nmc/h di idrogeno e poi capire quanto ne cosumerebbe il cogeneratore lavorando a idrogeno.
La macchina per l'elettrolisi produce 400 l/h di idrogeno e credo che si tratti di condizioni normali (non sono molto pratico delle unità di misura del gas) quindi di 0,4 Nmc/h la pressione di 1,9 bar è invece la pressione massima di esercizio della macchina

La cosa su cui vorrei focalizzare l'attenzione è che la scissione dell'acqua in idrogeno ed ossigeno richiede più energia di quanta ne può rilasciare la ricombinazione, quindi che una macchina per l'elettrolisi che consuma 3 kW possa alimentare un cogeneratore che ne produce 20 è assolutamente irrealistico.

[primus71]

No non è corretto perchè kW (kminuscola e W maiuscola) è un'unita di misura di potenza e non di energia, l'energia si misura in kWh

Il potere calorifico del metano riportato nella scheda è di 35,5 MJ/Nmc cioè 9,8 kWh/Nmc
moltiplicando per il consumo del cogeneratore di 7,5 Nmc/h si ha che effettivamente assorbe una potenza in metano di circa 70 kW
Fare i conti oltre esula dalle mie potenzialità, bisognerebbe sapere cosa succede a quel motore alimentato con l'idrogeno, non è detto che le potenze in uscita siano le stesse, anzi sicuramente non lo saranno, cambiano i rapporti stechiometrici tra metano e idrogeno...

attenzione anche ai conti fatti tra pressione e volume di gas, per il cogeneratore hai il dato di consumo di metano in Nmc/h bisognerebbe portare la produzione dell'elettrolizzatore in Nmc/h di idrogeno e poi capire quanto ne cosumerebbe il cogeneratore lavorando a idrogeno.
La macchina per l'elettrolisi produce 400 l/h di idrogeno e credo che si tratti di condizioni normali (non sono molto pratico delle unità di misura del gas) quindi di 0,4 Nmc/h la pressione di 1,9 bar è invece la pressione massima di esercizio della macchina

La cosa su cui vorrei focalizzare l'attenzione è che la scissione dell'acqua in idrogeno ed ossigeno richiede più energia di quanta ne può rilasciare la ricombinazione, quindi che una macchina per l'elettrolisi che consuma 3 kW possa alimentare un cogeneratore che ne produce 20 è assolutamente irrealistico.

quoto in tutto scu,
se vuoi possiamo fare 2 conti ma già posso assicurarti che non si riesce a fare quello che dici

ciao

[caponord23]

Jhonny,non e` che tu pensi di "moltiplicare" l`energia?

[jhonnyella]

Ciao a tutti e grazzie dlle risposte,vi mando i collegamenti dell'azienda che produce i generetori a idrogeno (che sono i piu' performanti che ho trovato sul web) per avere un'idea piu' completa possibile.
Ho letto spesso che la scissione dell'idrogeno dall'acqua richiede piu' energia di quella ce sprigiona dalla sua ricombinazione.Pero' volevo sapere se fosse proprio cosi' e se lo era in tutti i casi.Oggi esistono anche generatori che funzionano anche a biogas di derivazione dai rifiuti che hanno una percentuale piuttosto bassa di metano con un potere di energia intorno ai 5 Kwh.E che dire poi dell'utilizzo dell'idrogeno miscelato all'ossigeno la cui fiamma puo' raggiungere anche i 1500 gradi C tanto che viene utilizzata anche per lavori di saldatura del ferro al pesto di usare il metodo della saldatura ossigeno-acetilenica.(lo so per certo perche' ne uso uno di questa azienda dove lavoro)Si potrebbe usare questa miscela per alimentare micro-cogeneratori o cogeneratori a turbina tipo questo.

[jhonnyella]

Ciao a tutti vi mando alcuni allegati

[caponord23]

Ho letto spesso che la scissione dell'idrogeno dall'acqua richiede piu' energia di quella ce sprigiona dalla sua ricombinazione.Pero' volevo sapere se fosse proprio cosi' e se lo era in tutti i casi.

Si e` proprio cosi`,non esiste niente che produca piu` energia di quella che consuma,ma nel caso la trovassi fammi un colpo di telefono che la brevettiamo e diventiamo gli uomini piu` ricchi del mondo........
Bill Gates,Warren Buffet etc..ci fanno una se......

[janvaljan]

Se anche avessi a disposizione idrogeno il modo migliore di usarlo per la cogenerazione sarebbero le fuel cell, non certo le microturbine.

Rendimenti elettrici fino al 65%, nessuna rumorosità, nessuna parte in movimento, lunga durata.

Attualmente in Giappone si vendono modelli di fuel cell che usano il metano. In questo caso è necessario prima effettuare il reforming del metano trasformandolo in idrogeno e CO2, e il processo diventa più complicato e meno efficiente, ma comunque economicamente vantaggioso e aperto a sviluppi futuri

[jhonnyella]

ok ok ho capito....era una cazzata......beh alla fine forum come questi esisono per scambiarsi idee e per aiutare a capire quelli che ne sanno meno da quelli che ne sanno di piu'

[jhonnyella]

ciao a tutti,
e se invece di considerare solo l'Idrogeno considerasimo anche l'ossigeno?
chi sa dirmi quanta energia ha un mc di miscela idrogeno ossigeno?
spero di non stessarvi troppo con le mie domande :-)

[primus71]

ciao a tutti,
e se invece di considerare solo l'Idrogeno considerasimo anche l'ossigeno?
chi sa dirmi quanta energia ha un mc di miscela idrogeno ossigeno?
spero di non stessarvi troppo con le mie domande :-)

in realtà quando bruci l'idrogeno, lo combini con l'ossigeno, quindi per energia di combustione o potere calorifico dell'idrogeno si intende proprio della miscela dei due

ciao

[ener]

Buongiorno a tutti,
ma non c'è davvero nulla sul mercato che cogeneri con l'idrogeno?
Fanno le automobili ad idrogeno ... è così difficile fare un motore (fissato a terra) che produca una rotazione per un alternatore?

[primus71]

Buongiorno a tutti,
ma non c'è davvero nulla sul mercato che cogeneri con l'idrogeno?
Fanno le automobili ad idrogeno ... è così difficile fare un motore (fissato a terra) che produca una rotazione per un alternatore?

messa così, è un pò difficile rispondere

ciao

[livingreen]

è così difficile fare un motore (fissato a terra) che produca una rotazione per un alternatore?

Certo che no! Il difficile è trovare l'idrogeno....

[jhonnyella]

per Primus71

per Primus 71
sei sicuro?...io indendevo con ossigeno puro...ricombinare l'idrogeno e l'ossigeno che vengono prodotti dall'elettrolisi.Io saldavo il ferro con un sistema del genere al posto di usare l'ossigeno e l'acetilene.Ora e' vero che la miscela ossigeno/idrogeno scalda meno di ossigeno/acetilene,pero' non mi pare che scalda un terzo del metano come si supponga dovrebbe fare,visto che si puo' arrivare anche a temperature della fiamma di 1500° C

ciao a tutti

[primus71]

per Primus 71
sei sicuro?...io indendevo con ossigeno puro...ricombinare l'idrogeno e l'ossigeno che vengono prodotti dall'elettrolisi.

non devi considerare la temperatura raggiunta, ma l'energia sprigionata, se bruci idrogeno con ossigeno puro la temperatura è più elevata semplicemente perchè i gas prodotti sono in quantità inferiore

ciao

[jhonnyella]

non devi considerare la temperatura raggiunta, ma l'energia sprigionata, se bruci idrogeno con ossigeno puro la temperatura è più elevata semplicemente perchè i gas prodotti sono in quantità inferiore

ciao

a dire il vero ci ho pesato a calcolare l'energia prodotta di un Mc di miscela di gas 50%idrogeno e 50% ossigeno...ma non so' come si fa'.

ciao

[primus71]

a dire il vero ci ho pesato a calcolare l'energia prodotta di un Mc di miscela di gas 50%idrogeno e 50% ossigeno...ma non so' come si fa'.

ciao

allora.
quando bruci 1 kg di idrogeno, lo combini con una certa quantità di ossigeno ed ottieni acqua, tale quantità è sempre la stessa sia che prendi ossigeno puro o in miscela cn l'azoto come nell'aria, per cui anche l'energia sprigionata è la stessa.

ciao

[jhonnyella]

allora.
quando bruci 1 kg di idrogeno, lo combini con una certa quantità di ossigeno ed ottieni acqua, tale quantità è sempre la stessa sia che prendi ossigeno puro o in miscela cn l'azoto come nell'aria, per cui anche l'energia sprigionata è la stessa.

ciao

Ma allora perche' miscelando l'idrogeno con l'ossigeo scalda di piu'?....se l'energia e' la stessa dovrebbe scaldare uguale.Da quello he so' l'ossigeno e' un comburente,quindi migliora la combustione.Quindi a parita' di idrogeno miglior combustione,maggiore energia e piu' calore.E' lo stesso principio degli shuttel...due serbatoi di idrogeno e uno di ossigeno che miscelati lo manano sulla spazzio

ciao

[primus71]

Ma allora perche' miscelando l'idrogeno con l'ossigeo scalda di piu'?....

ciao

perchè non hai l'azoto che diluisce l'ossigeno, quindi la portata dei fumi è molto inferiore, e a parità di energia le temperature che raggiungono è superiore.
siccome nell'aria l'ossigeno è il 21% circa, la fiamma produce una certa quantità di fumi che arriva ad un certa temperatura.
con l'ossigeno puro, a parità di idrogeno bruciato, la portata dei fumi è molto inferiore (manca l'azoto da riscaldare) e arriva a temperature molto più alte.

ciao

[amir]

confondi la potenza con l'energia..

non devi considerare la temperatura raggiunta, ma l'energia sprigionata, se bruci idrogeno con ossigeno puro la temperatura è più elevata semplicemente perchè i gas prodotti sono in quantità inferiore...

Ma allora perche' miscelando l'idrogeno con l'ossigeo scalda di piu'?....se l'energia e' la stessa dovrebbe scaldare uguale.Da quello he so' l'ossigeno e' un comburente,quindi migliora la combustione.Quindi a parita' di idrogeno miglior combustione,maggiore energia e piu' calore...

Continui a non distinguere tra calore e temperatura.

Il potere calorifico di una determinata quantità di combustibile quello è e quello rimane.

Se bruci in ossigeno puro ottieni una maggiore temperatura, ma le calorie sono sempre quelle.

amen

[livingreen]

Se bruci in ossigeno puro ottieni una maggiore temperatura, ma le calorie sono sempre quelle

... perchè non hai tutto quell'azoto che si scalda a sbafo a spese della reazione ossigeno/idrogeno.... praticamente, "diluisci" la temperatura in un maggiore volume di gas.

[jhonnyella]

quindi ipoteticamente e' possibile alimentare un motore a turbina con una miscela di idrogeno/ossigeno usando meno energia rispetto al gas metano in quanto la turbina sfrutta l'energia del gas che si dilata quando scaldato inquanto con la sudetta miscela si raggiungono maggiori temperature rispetto al metano

ciao

[primus71]

... inquanto con la sudetta miscela si raggiungono maggiori temperature rispetto al metano

ciao

scusami ma hai le isee un po confuse

ciao