La gassificazione di una biomassa presenta come prodotti H2, CH4, CO e CO2 più altri gas in quantità minore a seconda del tipo di biomassa impiegata.<br>Tralasciamo le altre sostanze inquinanti o meno che si formano durante questo processo e concentriamoci sui 4 gas che ho elencato.<br><br>Quindi:<br>Biomassa + calore ---> H2 + CH4 + CO + CO2 +altri<br><br>Si otterrà quindi una quantità X di idrogeno.<br>La quantità di H2 prodotto può essere incrementato facendo reagire il CH4 con vapore aqueo secondo la formula:<br><br>CH4 + H2O --> CO + 3 H2<br><br>Si fa reagire la CO sempre con vapore acqueo<br><br>CO + H2O --> CO2 + H2<br><br>Questo processo, noto da parecchi anni, si chiama steam reforming ed ha una resa aprossimativa del 70%.<br><br>Ora in questo forum si è parlato parecchio di biomassa per generare energia indispensabile al nostro paese.<br>Ma anche l'idrogeno in un prossimo futuro diventerà importante visto che esaurendosi le riserve petrolifere sarà il nuovo "combustibile".<br>Inoltre è attualmente impiegato per la fabbricazione di ammoniaca, base di molti fertilizzanti ed altro ancora.<br>Problema: L'idrogeno è abbontissimo in natura, circa il 75% della materia. Peccato che malgrado questa abbondanza non esiste allo stato puro in natura ed estralo è difficile e dispendioso in termini di energia.<br>E se usassimo i gassificatori?
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Idrogeno da biomasse
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<div align="center"><div class="quote_top" align="left"><b>CITAZIONE</b> (gas91 @ 26/3/2007, 23:28)</div><div id="quote" align="left">Grazie,<br>Domani ne parlo con un collaboratore, poi ti faccio sapere.</div></div><br>Quindi tu ti stai occupando di impianti di gassificazione?
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Ciao,<br>le reazioni principali che governano il processo sono + o - quelle che hai descritto + la reazione di boduard e lo steam reforming del carbonio, solo che il meccanismo prevede prima uno step di pirolisi (che genera char, condensabili ossigenati e corrente gassosa), successivamente avviene la gassificazione (riduzione) del char altamente reattivo con gli altri composti che fanno da co-reagenti. La resa dello steam reforming non è sempre del 70%, ma varia moltissimo sia con la temperatura che con la quantità di acqua generata nello step di pirolisi (generalmente attorno al 20%... questo per dire che se vuoi modellare seriamente devi considerare anche i parametri che influenzano il primo step!<br>Ma venendo all'oggetto del post, se gassifichi ad aria l'idrogeno è troppo diluito (generalmente c'è un 50% di azoto), per cui l'uso nelle fuel cell non va bene in quanto TUTTO il gas va riscaldato e portato alla pressione di utilizzo per poi "usarne" SOLO il 25 -30%.<br>Per usare le celle a combustibile il syngas viene prodotto da processi di gassificazione a vapore o ad ossigeno (generalmente a letto fluido) che producono un gas nitrogen free (circa...), per cui la frazione utile alla cella può essere anche del 70% (il CO vale come l'idrogeno perchè nel reformer della cella avviene la reazione di shift), ma questo significa impianti di una certa dimensione.<br>Cmq se ne stanno sperimentando diversi anche in Italia (uno di cui ho esperienza in prima persona).<br>Saluti<br><br><div align="center"><div class="quote_top" align="left"><b>CITAZIONE</b> (lorenzo.iraci @ 27/3/2007, 12:20)</div><div id="quote" align="left">Ho in costruzione un impianto a Biogas.<br>Dal Biogas potrei produrre idrogeno? e con che cosa? a che costi?</div></div><br>Per biogas intendi quello generato da fermentazione anaerobica giusto? Se è così quello è quasi tutto metano <img src="http://codeandmore.com/vbbtest/images/customimages/d2d3c9f40aede349e12033b8f3da528c.gif" alt=""> . Dovresti fare il reforming dello CH4, ma nonn credo convenga
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Scusate se mi inserisco adesso in questa discussione, ma il mio lavoro qui in Australia mi stà occupando più del previsto.<br><br>Molto interessante, io fino a gennaio stavo lavorando proprio ad un progetto simile, in particolare stavo cercando<br><br>l'aiuto dei batteri che attraverso una barriera a basso voltaggio possano produrre idrogeno.<br><br>Nella mia discussione aperta un pò di tempo fà:<br><br> <a href="http://energierinnovabili.forumcommunity.net/?t=4630307" target="_blank">http://energierinnovabili.forumcommunity.net/?t=4630307</a><br><br>Sono partito da questo articolo :<br><br> <a href="http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/esthag/asap/abs/es050244p.html" target="_blank">http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/e.../es050244p.html</a><br><br>Ma adesso ho dovuto interrompere, perchè sono nel mezzo di una battaglia (start-up)<br><br>dove sono coinvolti dei grandi industriali cinesi che vogliono<br><br>aprire nuove fabbriche in Australia e gli australiani non sono molto contenti.<br><br>Gli australiani giustamente dicono:<br><br>" In Cina fate quello che vi pare, ma se volete aprire nuove industrie qui in Australia fate come diciamo noi ! "<br><br>Comunque ritornando all'argomento della discussione, io credo che questo è una strada che può dare ottimi frutti.<br><br>Se riesco a far funzionare tutto questo casino ritonerò in Italia e continuerò i miei esperimenti.<br><br>
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Per la produzione di idrogeno le strade possibili sono tante.<br>Alghe e batteri al momento sono molto studiati. Si stanno sviluppando biorettori che siano in grado di accellerare la densità di questi micro organismi e quindi la loro produzione. In parallelo si sta cercando di creare organismi modificati sempre con lo scopo di aumentarne l'efficienza. Ma per questo c'è ancora tantissimo da fare.<br>Alternativa più promettente è invece usare gassificatori che utilizzano biomassa vegetale. In questo caso il problema non è mettere a punto il processo, oltretutto già noto da tempo, ma avere un impianto funzionante ed efficiente ovviamente a costi contenuti ed eco compatibile.<br>Vedi questa discussione:<br><a href="http://energierinnovabili.forumcommunity.net/?t=5926933" target="_blank">http://energierinnovabili.forumcommunity.net/?t=5926933</a><br><br>Ely
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Confesso le mie lacune su batteri et simila... cmq ho letto l'articolo postato da Enrico e credo che se il tutto funzionerà potrebbe essere quasi rivoluzionario, in quanto si troverebbe una soluzione per le acque reflue che sono un problema nn da poco.<br>Per quanto riguarda la produzione di idrogeno Leptone ha certamente ragione quando dice che con la gassificazione siamo + avanti.<br>Il problema dell'accoppiamento con la cella a combustibile nn è + lato gassificatore (ci sono impianti sperimentali di steam gasification che hanno funzionato 25-30000 ore fino ad esaurimento "euri" <img src="http://codeandmore.com/vbbtest/images/customimages/a1c345a1aa99562d5f06c7e8a8c9b130.gif" alt=""> ), ma lato cella che deve ancora dimostrare del tutto la sua affidabilità e poi il clean-up. Il syngas che si produce nn è tutto idrogeno, ma si può arrivare ad un 75-80% in vol. tra H2 e CO(che per la cella è quasi uguale) rendendo di fatto il tutto economico. Credo che a breve sia la soluzione + praticabile<br>Saluti
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La differenza sostanziale è che con i gassificatori si cerca di produrre energia ed eventualmente idrogeno, mentre con le alghe il grosso del business è la produzione di biofuel.<br>La strada che porta alla produzione di idrogeno è ancora in salita per tanti motivi, tra tutti la resa molto bassa e il particolare metodi di crescita. Le alghe in condizioni normali non producono idrogeno ma ossigeno consumando CO2. Ora è allo studio un sistema per eliminare circa il 15% della CO2 presente in atmosfera propio utilizzando le alghe come base.<br>Per far produrre idrogeno invece bisogna lasciarle "sopravvivere" in una condizione particolare.<br>Quindi allo stato attuale è decisamente meglio seguire la strada della gassificazione, oltretutto non ancora completata.<br>Altro piccolo problema sarà come movimentare e conservare l'idrogeno prodotto....<br><br>Ely
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Ciao Ely, innanzi tutto grazie per i chiarimenti sulle alghe... studierò <img src="http://codeandmore.com/vbbtest/images/customimages/7bf74a8b83a1cafe5f4da4b7fbf2db9f.gif" alt=""><br><br><div align="center"><div class="quote_top" align="left"><b>CITAZIONE</b> (leptone @ 28/4/2007, 00:44)</div><div id="quote" align="left">La differenza sostanziale è che con i gassificatori si cerca di produrre energia ed eventualmente idrogeno, mentre con le alghe il grosso del business è la produzione di biofuel.<br>Altro piccolo problema sarà come movimentare e conservare l'idrogeno prodotto....<br><br>Ely</div></div><br>Sì in effetti credo che hai focalizzato il punto: il futuro + prossimo degli impianti di gassificazione è quello di produrre energia in maniera efficiente MEDIANTE la consistente presenza di idrogeno nel syngas(leggi celle a combustibile) nn tanto quello di produrre idrogeno puro e stoccarlo (obbiettivo da cui obbiettivamente si è + lontani anche per il "piccolo" problema che evidenziavi)<br>Ciao
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Per quanto riguarda i sistemi di stoccaccio una possibile strada è renderlo liquido portandolo a temperature criogeniche. Il primo problema è il dispendio di energia per farlo. Ma il grosso problema che si verifica è l'immediata formazione di ghiaccio lungo le condotte e nel serbatoio, tra l'altro particolarmente costoso, perchè deve essere peferttamente stagno ed isolato termicamente. Si può avere anche un accentuato processo di corrosione del metallo con cui sono fabbricati gli impianti.<br>Si possono utilizzare idruri metallici, ovvero materiali che sono in grado di assorbire idrogeno, ad esempio boro o litio. Sono facili da immagazzinare se utilizzati in forma solida. Piccolo neo è che reagiscono piuttosto violentemente durante la combustione oppure se esposti all'aria oltre che ad eseere piuttosto tossici per la salute umana. Ma a quanto pare sembra la strada migliore per un futuro impego nel settore automotive. I costi di rigenerazione di queste celle sono piuttosto elevati.<br>Ci sono anche altre strada ma al momento sono ancora piuttosto teoriche.<br><br>Ely<br>
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Il thread aperto da Leptone è molto interessante, e sarà sicuramente l'argomento che terrà banco per i prossimi dieci anni.<br>I gassificatori sono una strada percorribile per ottenere idrogeno, ma proviamo per un attimo a distogliere lo sguardo da tecnologie già in parte conosciute.<br>Buttiamo la nostra mente “ oltre la barricata ” e proviamo a pensare in assurdo.<br>La scuola, il lavoro, la vita, mi ha insegnato che molte volte per trovare una soluzione<br>dobbiamo pensare “ oltre le barricate della nostra mente”.<br>Se utilizziamo le nostre menti per disquisire sull'acqua calda rischiamo di rimanere legati a preconcetti e leggi fisiche a volte errate; con questo non voglio dire che pensare in maniera rigorosamente logica è una perdita di tempo, ma a volte così facendo non riconosciamo “ Kairos “.<br><br>Kairos è un personaggio della mitologia greca, ed rappresenta “ il momento opportuno “.<br>Possiamo incontrare Kairos per caso, ma normalmente un essere umano deve cercarlo con caparbietà;<br>molti passano la vita senza trovarlo ( io mi inserisco in questa lista ).<br><br>I gassificatori sono conosciuti, e anche se attualmente non producono idrogeno, sicuramente in futuro lo produrranno.<br>I “ grandi money-man“ nel momento che finirà il petrolio chiameranno i “ grandi cervelli “ ,<br>che a loro volta prenderanno le invenzioni più scontate e<br>le adatteranno per ottenere il risultato finale............... Ingrassare i “ grandi money-man “, e il cerchio si richiude.<br>Un giorno probabilmente i “grandi cervelli” riusciranno a trovare anche la strada per<br>far finalmente convolare a nozze questi benedetti atomi di idrogeno (vedi fusione).<br>Io non sono un “ grande cervello “ uso questi trucchi semplicemente per vivere:<br>1)Pensare in assurdo e dare un principio logico ai pensieri meno assurdi.<br>2)Raccogliere i pensieri che riescono a seguire un principio di logicità.<br>3)Portare i pensieri logico assurdi nella realtà materiale.<br>4)Provare su carta a realizzare uno schema a blocchi del progetto.<br>5)Realizzare il progetto<br>6)........ Scoprire che il progetto è sbagliato.......<br>7)........Ricominciare da capo...........<br><br>Ritornando all'argomento del thread, credo che movimentare e conservare l'idrogeno sia uno<br>scoglio molto arduo, e probabilmente per veicolare l'energia useremo per molti anni l'elettricità.<br><br>Quello che posso ipotizzare nella mia visione da pazzo, è un sistema semplice.<br>Anzi, oserei direi quasi “ casalingo “ di produrre idrogeno. Una scatola dove possa inserire<br>un elemento a vostra scelta, una brancata di sole e ne ricavo idrogeno.......<br><br>Nella mia fantastica scatola introduco: acqua da depurare e con l'aiuto del sole ottengo idrogeno...... folle vero <img src="http://codeandmore.com/vbbtest/images/customimages/1555d636166ee7a9097516ddf05c8f68.gif" alt=":wacko:"> ?<br><br>Ma, quando comprai l'espansione da 4 Kbit per il sinclair zx80, se mi avessero raccontato<br>il futuro, gli avrei risposto.......... ma te sei un pazzo.<br><br>Scusate, ma sono quattro mesi che uso il mio cervello per lavorare e adesso ho approfittato<br>per svagarmi un po. <img src="http://codeandmore.com/vbbtest/images/customimages/2af8ec3a02bc397dc74a69ca17d51739.gif" alt="^_^"><br><br><br>Enrico la talpa<br><br><span class="edit">Edited by Enrico la talpa - 30/4/2007, 07:13</span>
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<div align="center"><div class="quote_top" align="left"><b>CITAZIONE</b> (Enrico la talpa @ 30/4/2007, 06:34)</div><div id="quote" align="left">Il thread aperto da Leptone è molto interessante, e sarà sicuramente l'argomento che terrà banco per i prossimi dieci anni.<br>I gassificatori sono una strada percorribile per ottenere idrogeno, ma proviamo per un attimo a distogliere lo sguardo da tecnologie già in parte conosciute.<br><br>I gassificatori sono conosciuti, e anche se attualmente non producono idrogeno, sicuramente in futuro lo produrranno.</div></div><br>Ho tenuto queste due frasi significative <img src="http://codeandmore.com/vbbtest/images/customimages/cf495d896f9115c2221e4e4539132a41.gif" alt=":P"><br><br>In realtà gassificatori che producono idrogeno esistono anche se, anzichè utilizzare biomassa, utilizzano il coke. Ma sono pronti anche quelli che utilizeranno biomassa, legna per la precisione.<br>Ovviamente la tecnologia va affinata e migliorata per aumentarne l'efficienza e la sicurezza.<br>Per quanto ne sono, ci sono nazioni che hanno da tempo finanziato con ingenti somme di denaro lo studio e la costruzione di gassificatori di questo tipo, questo perchè in primo luogo vogliono essere preparati quando il petrolio sarà esaurito e secondo, disporre di una tecnologia che sia in grado di produrre idrogeno a basso costo per coprire il propio fabisogno energetico e quindi sostenere l'economia.<br><br>Ora il reale problema è lo stoccaggio. Sono allo studio molti progetti che potranno essere più o meno validi. Sta di fatto che ad oggi, stoccare idrogeno sia in forma liquida o gassosa, è costoso sia in termini economici che in quelli energetici. Anche l'idea di utilizzare materiali "spugna" ovvero in grado di assorbire idrogeno, non sono poi così efficienti e oltretutto presentano anche problematiche di impatto ambientale.<br><br>In pratica, l'idrogeno è estremamente abbondante ma anche estremamente difficile da manipolare <img src="http://codeandmore.com/vbbtest/images/customimages/ef1406bbc15317cb00452ee27eb2b04f.gif" alt=""><br><br>Ely<br>
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Mi correrreggo, mi sono espresso male; il mio concetto era che i gassificatori esistono e funzionano <u>producendo</u> idrogeno, ma da li a sostituire il petrolio hanno da farne di strada.<br><br>Poi valutando con calma e ponendo sul tavolo tutti i pro e i contro, ho alcuni dubbi. Credo che sia difficile che i gassificatori possano diventare i pozzi petroliferi del terzo millennio, ma per esprimere un giudizio devo approfondire il funzionamento di questa tecnologia.<br><br>Non sono sicuro sull'impatto ambientale..... come la mettiamo con la CO2 che emette un gassificatore..... devo valutare la cosa.<br><br><br><br>Enrico la talpa
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Si certo hai ragione... ma considera che ormai il petrolio è in declino mentre l'idrogeno sta lentamente prendendo piede.<br>La CO2 può essere smaltita seguendo parecchie strade, ad esempio bioreattori oppure applicando le reazioni di Boudouard.<br><br>Ely
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<div align="center"><div class="quote_top" align="left"><b>CITAZIONE</b> (leptone @ 26/3/2007, 22:42)</div><div id="quote" align="left">La gassificazione di una biomassa presenta come prodotti H2, CH4, CO e CO2 più altri gas in quantità minore a seconda del tipo di biomassa impiegata.<br>Tralasciamo le altre sostanze inquinanti o meno che si formano durante questo processo e concentriamoci sui 4 gas che ho elencato.<br><br>Quindi:<br>Biomassa + calore ---> H2 + CH4 + CO + CO2 +altri<br><br>Si otterrà quindi una quantità X di idrogeno.<br>La quantità di H2 prodotto può essere incrementato facendo reagire il CH4 con vapore aqueo secondo la formula:<br><br>CH4 + H2O --> CO + 3 H2<br><br>Si fa reagire la CO sempre con vapore acqueo<br><br>CO + H2O --> CO2 + H2<br><br>Questo processo, noto da parecchi anni, si chiama steam reforming ed ha una resa aprossimativa del 70%.<br><br>Ora in questo forum si è parlato parecchio di biomassa per generare energia indispensabile al nostro paese.<br>Ma anche l'idrogeno in un prossimo futuro diventerà importante visto che esaurendosi le riserve petrolifere sarà il nuovo "combustibile".<br>Inoltre è attualmente impiegato per la fabbricazione di ammoniaca, base di molti fertilizzanti ed altro ancora.<br>Problema: L'idrogeno è abbontissimo in natura, circa il 75% della materia. Peccato che malgrado questa abbondanza non esiste allo stato puro in natura ed estralo è difficile e dispendioso in termini di energia.<br>E se usassimo i gassificatori?</div></div><br>Aggiungo.<br><br>3 H2 + N2 --> 2 NH3<br><br>2H2 + O2 --> 2 H2O<br><br>10 moli di aria approssimativamente sono 8 di N2 e 2 di O2<br><br>8 N2 + 24 H2 --> 16 NH3<br><br>2 O2 + 4 H2 --> 4 H2O<br><br>Ottengo 8 N2 dall'aria facendo reagire per semplice combustione 4 H2 con l'ossigeno dell'aria...<br>Queste 8 moli di N2 le faccio reagire con 24 moli di H2 per ottenere ammoniaca.<br><br>Conclusione: producendo ammoniaca da idrogeno ed aria sfrutto quasi il 90% di tutto l'idrogeno che produco infatti per ogni 28 moli di idrogeno ben 24 vengono utilizzate per produrre ammoniaca.<br>In più ho l'energia proveniente dalla combusione!<br><br><br><br><br><br><br><br><br >
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Trasformare l'idrogeno in ammoniaca è una possibile soluzione che a suo tempo è stata valutata per consentirne il trasporto.<br>Inoltre l'ammoniaca è importantissima in parecchi processi industriali e soprattutto utilissima per la produzione di fertilizzanti.<br>Ritengo tuttavia che questa applicazione non sia idonea ai gassificatori.<br>Ormai i sistemi per produrla sono ben collaudati da tempo, quindi è meglio usare il syngas per produrre energia e idrogeno.<br><br>Ely
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Non mi riferivo ai gassificatori!<br><br>Sai che:<br><br>1)l'ammoniaca liquida contiene 1.5 volte più idrogeno dello stesso idrogeno liquido a parità di volume!<br>2)E' stato trovato che 1 dm3 di cloruro di magnesio,ad esempio, assorbe una quantità di ammoniaca gassosa pari ad 1 litro di ammoniaca liquida rilasciandola solo a temperature di poco superiore ai 100 °C.<br>In una foto si vede uno scienziato con in mano, senza guanti, un pezzo di questo sale saturo di ammoniaca, a dimostrazione del fatto che a temperatura ambiente la pressione di vapore dell'ammoniaca all'esterno del sale è bassissima...<br>3)Le navi non viaggiano ad idrogeno...<br><br><br>E' sicuramente da ben valutare...
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Si conosco la tecnica, non è niente di nuovo.<br>Il problema principale è che a temperatura ambiente è tossica oltre che ad avere un noto odore...<br>Per ovviare a questo si stanno usando, o meglio, si stanno studiando materiali che facciano da spugna per l'idrogeno. In particolare si usano gli idruri di litio e di boro. Ma anche questi sistemi hanno degli inconvenienti dal punto di vista energetico ed ambientale.<br>Ely
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Dai un'occhiata:<br><a href="http://images.google.it/imgres?imgurl=http://www.rsc.org/images/b511589b-ga-250_tcm18-38956.jpg&imgrefurl=http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2005/October/25100504.asp&h=185&w=250&sz=55&hl= it&start=3&um=1&tbnid=ClKdGf1kYgYLKM:& amp;tbnh=82&tbnw=111&prev=/images%3Fq%3Dammine%2Bcomplex%26svnum%3D10%26um%3D 1%26hl%3Dit%26sa%3DG" target="_blank">http://images.google.it/imgres?imgurl=http...l%3Dit%26sa%3DG</a><br><br>L'ammoniaca assorbita nel sale non crea nessun problema allo scienziato, che tiene in mano pillole di sale saturo di ammoniaca...<br><br><br>
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Ah ok, non è ammoniaca ma Mg(NH3)6Cl2.<br>Non conoscevo questo sistema, comunque molto interessante <img src="http://codeandmore.com/vbbtest/images/customimages/da0bcd171ee5280541ca50c18794ab88.gif" alt=":lol:"><br>Lo leggerò con calma.<br><br>Ely
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<div align="center"><div class="quote_top" align="left"><b>CITAZIONE</b> (DonGiovì @ 14/5/2007, 06:17)</div><div id="quote" align="left">Ho tralasciato di dire che 1 kg di ammine,meno di un dm3, contiene 1/2 kg di ammoniaca cioè circa 1 m3 di idrogeno a condizioni ambiente, quindi è molto più leggero ed economico.. degli idruri.</div></div><br>I sistemi basati sugli idruri devono essere rigenerati ogni volta o alla peggio smaltiti.<br>In questo caso come funziona?<br><br>Ely
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Ciao a tutti, sono nuovo in questo forum.<br>Stò effettuando delle ricerche nella gassificazione delle biomasse.<br>Il problema è che non riesco a trovare dati concordanti sulla composizione del syngas. Alcuni dicono che è composto da idrogeno, azoto, vapore, monossido di carbonio, ma il problema è che non trovo un valore per la CO2. Alcuni dicono 9%, altri 4,5%. Mi potete aiutare? Voglio solo sapere quele valore è più giusto, 9% o4,5%. Grazie<br><br><i><span style="font-size:8pt;line-height:100%"><span style="color:gray">** Ho sistemato il messaggio come da tua indicazione - Leptone **</span></span></i><br><br><span class="edit">Edited by leptone - 14/10/2007, 10:23</span>
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Beh...non esiste un valore giusto e uno sbagliato.<br>Molto dipende dalla biomassa, dal tipo di gassificatore, dalle condizioni di gassificazione, dall'agente comburente (aria e/o O2), ecc...<br>Per quanto riguarda la mia esperienza, orientativamente, la percentuale di CO2 varia tra il 7 e il 12%.<br>saluti<br>
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