Idrogeno: celle o combustione?

[Axoneg]

Buongiorno a tutti!
Da un po' di tempo a questa parte vengono progettati e costruiti svariati veicoli ad idrogeno. Ho notato che la soluzione adottata è sempre la stessa: si utilizza l'idrogeno per produrre energia elettrica ed alimentarci un motore elettrico. Da un punto di vista energetico è probabilmente una delle soluzioni più redditizzie, ma pensare di guidare un'automobile elettrica fa perdere un po' il fascino della guida. Il suono, le prestazioni, lo stile di guida degli attuali motori benzina/diesel danno emozioni che un motore elettrico probabilmente non da, sarebbe un bel cambiamento.

Domanda:
oltre ai classici veicoli a benzina/gasolio ora abbiamo gli ibridi a Gpl o metano. Utilizzare l'idrogeno semplicemente facendolo esplodere in una camera di scoppio come facciamo per Gpl e metano darebbe probabilmente un motore più simile a quelli che siamo abituati a vedere nelle nostre automobili. Che difficoltà e che svantaggi si avrebbero rispetto alla soluzione a celle?

Mi viene da pensare subito al rendimento, non in termini di prestazioni bensì di autonomia. Dall'altra parte però ipotizzando una vettura ad idrogeno, mi viene da pensare che dal momento che non inquina, e dal momento che l'idrogeno non penso abbia costi esagerati (una volta in produzione su larga scala con l'idea di alimentarci ogni vettura al mondo) che ci frega se ne consumiamo di più?

Sicurezza?
Temperature eccessive?
Quali sono i fattori che fanno scegliere le celle anziché la banale combustione?

[experimentator]

Sicurezza e pericolosità dell'idrogeno se trasportato in auto, in caso di incidente.

Come dicevi tu , temperatura di combustione più elevata e quindi necessità di motori più sofisticati e robusti e quindi più costosi.
Rendimento molto più basso rispetto a una fuel cell, paragonabile a un motore a combustione interna.
Ma anche le fuel cell non sono la soluzione in quanto non sono eterne , ma anzi sono delicate e suscettibili di guasti per veri motivi, e dal costo non certo indifferente .

Il problema è anche lo stoccaggio dell'idrogeno su bombole che debbono resistere a elevate pressioni oppure che debbono adsorbire l'idrogeno sotto forma di idruri. Questo fa si di aumentare il peso globale di tutto l'apparato e di vanificare il vantaggio della leggerezza dell'idrogeno.

Ma comunque l'argomento è già stato trattato ampiamente in altri tread se hai la pazienza di cercare e leggere.

[Axoneg]

Ho osservato un paio di prototipi ad idrogeno, tutti con fuel cell, dagli autobus già in servizio in alcune città a vetture per lo più di enti pubblici. La cosa che vedo incidere molto è il prezzo.
Per quanto riguarda il trasporto dell'idrogeno in bombole, si ha lo stesso problema sia che si utilizzino le celle sia che esso vengo bruciato nel motore, quindi non penso sia un fattore determinante nella scelta della propulsione visto che il carburante è sempre lo stesso.

Nella discussione http://www.energeticambiente.it/prot...-idrogeno.html ho provato ad alimentare un normale motore a scoppio con idrogeno e il problema principale che ho trovato è che il motore funziona, ma quando è acceso da un po' ed inizia a scaldarsi si scaldano anche i collettori d'aspirazione, innescando la combustione dell'idrogeno prima che questo entri nella camera di scoppio, facendo spegnere il motore. Probabilmente questo è un problema superabile con un sistema di raffreddamento sui collettori. Ad ogni modo la vedo ancora una soluzione più economica delle fuel cell.

Il discorso mi interessa molto, se qualcuno ha già trovato una discussione in merito sarò lieto di dargli un'occhiata.

[serman]

Ho osservato un paio di prototipi ad idrogeno, tutti con fuel cell, dagli autobus già in servizio in alcune città a vetture per lo più di enti pubblici. La cosa che vedo incidere molto è il prezzo. Per quanto riguarda il trasporto dell'idrogeno in bombole, si ha lo stesso problema sia che si utilizzino le celle sia che esso vengo bruciato nel motore, quindi non penso sia un fattore determinante nella scelta della propulsione visto che il carburante è sempre lo stesso.Nella discussione http://www.energeticambiente.it/prot...-idrogeno.html ho provato ad alimentare un normale motore a scoppio con idrogeno e il problema principale che ho trovato è che il motore funziona, ma quando è acceso da un po' ed inizia a scaldarsi si scaldano anche i collettori d'aspirazione, innescando la combustione dell'idrogeno prima che questo entri nella camera di scoppio, facendo spegnere il motore. Probabilmente questo è un problema superabile con un sistema di raffreddamento sui collettori. Ad ogni modo la vedo ancora una soluzione più economica delle fuel cell.Il discorso mi interessa molto, se qualcuno ha già trovato una discussione in merito sarò lieto di dargli un'occhiata.

ma ti sei documentato ?
Di auto a idrogeno c'e' una ricca casistica da alcuni anni.
Case come Bmw, Mercedes, Honda hanno presentato modelli perfettamente funzionanti e negli Usa ci sono sul mercato stazioni per la produzione casalinga di idrogeno.
Il problema e' lo stoccaggio di un gas molto pericoloso sia a bordo auto che presso le stazioni di rifornimento tanto che i tedeschi hanno annunciato di avere abbandonato il progetto puntando su sistemi ibridi.
Anche di veicoli a fuel cell e' pieno il mondo, le fuel cell sono ormai disponibili a chiunque anche sul mercato libero.
Se vuoi su molti cataloghi puoi acquistare gruppi elettrogeni a fuel cell per uso amatoriale, campeggio ecc.
Questi gruppi funzionano alimentati con gpl o gas naturale per cui non usano idrogeno puro.

Ragazzi vediamo di far ballare l'occhio prima di reinventare il cavallo....

[Axoneg]

Ciao Serman! Un'idea di dove siamo arrivati con l'idrogeno ce l'ho, tanto che nella mia cittadina gli autobus vanno ad idrogeno. So come produrre l'idrogeno, e ho visto diversi dispositivi in vendita per la produzione di idrogeno. Sono consapevole del fatto che il tasto dolente di questo carburante sia il sistema di stoccaggio in sicurezza. La discussione però mirava ad un altro fattore, ovvero la scelta delle fuel cell al posto della normale combustione. Attualmente l'idrogeno viene utilizzato in combustione solamente in combinazione con altri carburanti come hai detto anche tu. Stavo cercando di capire perché, nel caso in cui si impiegasse l'idrogeno come unico carburante, si ricorre sempre all'utilizzo del sistema fuel cell. L'intenzione è quella di capire pro e contro di una o dell'altra scelta.

Anche il sistema fuel cell, che attualmente sembra il preferito dai progettisti, richiede lo stoccaggio a bordo dell'idrogeno, e dal momento che ciò avviene già ritengo che seppur gravoso sia possibile farlo. Io stesso ho a casa mia una bombola di idrogeno, e lo vedo che non è la classica bombola come quelle che si usano per il propano.

Ciò che io speravo di capire in questa discussione, era il perchè si opta sempre per utilizzare costosissime celle dalla vita limitata ma con un discreto rendimento, anzichè un propulsore a combustione con rendimento minore ma vita più lunga, e un motore che alla guida risulta essere molto più simile degli attuali motori a benzina.

[experimentator]

Ciò che io speravo di capire in questa discussione, era il perchè si opta sempre per utilizzare costosissime celle dalla vita limitata ma con un discreto rendimento, anzichè un propulsore a combustione con rendimento minore ma vita più lunga, e un motore che alla guida risulta essere molto più simile degli attuali motori a benzina.

No ti sbagli , il motore ad idrogeno ,non può essere un normale motore a combustione interna. Se utilizzi un tale motore dopo 10 minuti vai i fusione.
Sono motori particolari adatti a resistere alle alte temperature, con leghe particolari. Pertanto il motore a gas idrogeno è un motore costoso , ma con un rendimento leggermente superiore a quello benzina , ma con un rendimento inferiore alle fuel cell.
Pertanto se vuoi circolare ad idrogeno devi evere un sebatoio molto capiente , molto robusto e molto pesante , nonostante l'idrogeno sia leggero e non verrai autorizzato a circolare, data l'alta pericolosità.
A conti fatti il gioco non ne vale la candela, in quanto l'idrogeno viene ottenuto per la maggior parte da fonti non rinnovabili.

Utilizzare un sistema di elettrolisi dell'acqua con impianto FV non ne vale la pena resa (50 %) , tanto vale accumulare l'energia prodotta dai pannelli FV su accumulatori, con poche perdite ed alte rese, (come ho proposto io con il mio sistema a ricarica liquida on demand).

[pancia 37]

Forse questo link può chiarire un po le idee sulle auto a idrogeno, oltre al distributore di collesalveti scoprirete una gamma completa di veicoli a idrogeno trasformati partendo da un normale impianto a metano modificato , buona lettura : autoidrogeno - today energy for tomorrow people

[Axoneg]

Ok, mi par di capire che per alimentare un motore a combustione interna con solo idrogeno serva un motore costruito in titanio e leghe che reggano alte temperature. Mi piaceva l'idea di avere un motore dalla guida non troppo diversa dai motori attuali, ma che fosse totalmente ecologico, ma a quanto pare c'è ancora strada da fare.

Tempo fa ho guidato un'automobile elettrica, che non aveva nulla a che fare con l'idrogeno, era proprio alimentata a batterie, e mi sono reso conto di come sia guidare un motore elettrico. L'esperienza è stata un po' deludente, e ho pensato che un motore elettrico, è sempre un motore elettrico, indipendentemente dal fatto che l'energia provenga da idrogeno o batterie.

Avendo testato la combustione dell'idrogeno su un vecchio motore a scoppio, forse ho ingenuamente pensato non fosse così complicato. Personalmente ho fatto solamente prove al banco, e di durata piuttosto ridotta prevenendo forse il raggiungimento di temperature eccessive.

[Axoneg]

Forse si potrà tornare a pensare ad un motore di questo tipo quando qualcuno riuscirà a rompere la molecola d'acqua direttamente nella camera di scoppio tramite fusione fredda. Stoccare l'acqua nell'autovettura risolverebbe anche il problema dei serbatoi e della sicurezza...ma per ora è solo una fantasia

[experimentator]

Tempo fa ho guidato un'automobile elettrica, che non aveva nulla a che fare con l'idrogeno, era proprio alimentata a batterie, e mi sono reso conto di come sia guidare un motore elettrico. L'esperienza è stata un po' deludente, e ho pensato che un motore elettrico, è sempre un motore elettrico, indipendentemente dal fatto che l'energia provenga da idrogeno o batterie.

Da questo punto di vista tu perfettamente hai ragione , l'auto elettrica non ha le prestazioni di un auto a benzina.

Ma non è questione del motore elettrico che può essere anche potente quanto si vuole , anche superiore al motore a combustione, ma proprio del sistema batteria.
Anche io avevo notato tempo fa questo problema.

Per questo motivo, proprio per risolvere questo inconveniete da te lamentato, io ho inventato e brevettato un tipo nuovo di batteria on demand , in cui il flusso elettrico può essere aumentato, influendo sul flusso liquido della batteria.
Un pò come si fa per l'auto a benzina che con l'acceleratore si aumenta il flusso del carburante.
Ma forse non tutti o forse nessuno o pochi hanno capito il sistema della mia batteria on demand a ricarica liquida , che ho discusso in altra sede.
http://www.energeticambiente.it/pile...elettrica.html

O forse, come è più probabile qualche imprenditore, in silenzio mi sta copiando il brevetto, senza contattarmi.

[Axoneg]

Beh, se l'hai brevettato ha ben poco da copiare!

Darò un'occhiata alla discussione sulle tua batteria, anche se di chimica ne mastico poca.

La mia "lamentela" sul motore elettrico non è tanto sulle prestazioni, perché possiamo anche costruire per assurdo un motore elettrico da 1000 cavalli (ingombro e peso permettendo), quanto per uno stile di guida proprio diverso dal motore a scoppio. Chiaramente per montare un motore elettrico più potente servirà più energia, e per questo la tua batteria darà sicuramente una mano, ma sempre un motore elettrico rimane. L'automobile elettrica che ho provato sviluppava 75 cavalli (o almeno questo era la potenza dichiarata), non era chiaramente una vettura sportiva, ma considerando che attualmente guido una clio da 72 cavalli non mi aspettavo di notare così tanta differenza.