Discussione: Domanda da profano

Ciao a tutti. Volevo rivolgere, da profano, una domanda agli esperti:

Tutti quanti ripetono che l’idrogeno è un vettore di energia e non una fonte, in quanto non si trova “libero”, ma deve essere prodotto. La domanda che mi faccio però è: qual è la differenza qualitativa dell’idrogeno con – ad esempio – la benzina? Anche la benzina non la trovi in natura, ma la devi “produrre”, nel senso che devi trivellare, tirare fuori il petrolio, raffinarlo, distribuirlo e metterlo nella macchina.
In fondo anche lo stesso petrolio deve essere “prodotto” (sempre tra virgolette) perché così com’è non serve a niente, bisogna lavorarci sopra spendendoci dell’energia. Quindi mi sembrerebbe plausibile dire che la differenza tra fonte e vettore non è poi così sostanziale: più che altro è una questione quantitativa (uso più o meno energia per manipolare un bene esistente in natura ma inutilizzabile e trasformarlo in carburante utilizzabile).
Capirei di più se uno mi dicesse: vai nel bosco e prendi la legna; poi bruci direttamente la legna senza farci niente sopra, ovvero senza sprecare altra energia - al di fuori di quella usata per raccoglierla - per renderla utilizzabile: quindi la legna è una fonte di energia, mentre l’idrogeno non lo è. Però è evidente che con la legna non vai molto lontano.
Quindi, in definitiva mi (vi) domando: non è che nell’obiezione di fondo all’idrogeno c’è una pregiudiziale ingiustificata?

Grazie per l’attenzione.

CITAZIONE (francescomat @ 22/9/2006, 19:05)

Quindi, in definitiva mi (vi) domando: non è che nell’obiezione di fondo all’idrogeno c’è una pregiudiziale ingiustificata?

Ciao.

Si c'è questa pregiudiziale. Ma quella che consideri obiezione di fondo è ormai in gran parte superata in ambiente di ricerca. In sostanza il fatto che l'idrogeno è un vettore e non una fonte interessa solo i suoi detrattori per sventolarlo sotto al naso ai profani.

Il passaggio a un utilizzo concreto dell'idrogeno ha altri problemi più seri con cui confrontarsi. Il costo della trasformazione dell'acqua in idrogeno è uno. Sicuramente ottenere benzina dai giacimenti costa meno al momento, ma per quanto?
C'è poi il problema dello stoccaggio e trasporto. Compressione e liquefazione hanno entrambi degli aspetti critici, specie in un eventuale uso di massa dei mezzi a idrogeno. La speranza migliore qui resta quella degli idruri (Boro, Sodio ecc) che possono accumulare grandi quantità di idrogeno in forme sicure e non infiammabili per poi renderlo velocemente tramite riscaldamento o reazione catalizzata.
Tutti argomenti dove la ricerca è in corso e i progressi continui. Certo si parla di orizzonti temporali di decenni, nessuno si illude di cambiare tutto in poco tempo.

Il vero problema dell'idrogeno è che promette o minaccia (dipende al solito dai punti di vista) una rivoluzione totale dei rapporti economici basati sul controllo dell'energia. Ma forse sono maligno io.

mi sembra che BrightingEyes stia sottovalutando il problema.

dunque, la differenza tra una fonte di energia ed un vettore è che utilizzando una fonte si ottiene più energia di quella spesa per utilizzarla.

ad esempio, si spende una certa quantità di energia per fare un pannello solare, dopo qualche anno il pannello solare avrà prodotto una quantità di energia equivalente a quella spesa per ottenerlo; tutta l'energia in più porta in positivo il bilancio energetico.
un altro esempio sono i combustibili fossili: si estrae il combustibile ma una parte dell'energia "contenuta" in esso viene spesa per estrarlo.

ciò che accomuna le fonti di energia è che si può spendere una parte dell'energia che "contengono" per estrarne altre in cicli con guadagno:

energia per pannello -> pannello -> energia per pannello + energia utile
energia di estrazione -> petrolio -> energia di estrazione + energia utile



nel caso dei vettori, come l'idrogeno, ma come anche le batterie e tutti gli altri accumulatori di energia, è scientificamente impossibile che l'energia ricavata sia maggiore dell'energia spesa, nel caso ideale il bilancio sarà a zero (energia spesa = energia prodotta); ma il caso ideale è decisamente lontano dalla realtà, nel caso dell'idrogeno ce molta altra energia da spendere per lo stoccaggio, energia difficilmente recuperabile.

energia da accumulare + energia spesa per l'accumulo -> vettore -> energia accumulata

inoltre l'energia che accumuliamo in un vettore deve per forza provenire da una fonte di energia.
questo significa che, a parità di energia necessaria (la richiesta globale di energia), l'utilizzo di idrogeno non comporterebbe affatto la riduzione dello sfruttamento delle attuali fonti di energia, anzi la incrementerebbe.

CITAZIONE (francescomat @ 22/9/2006, 19:05)

Tutti quanti ripetono che l’idrogeno è un vettore di energia e non una fonte, in quanto non si trova “libero”, ma deve essere prodotto.

Appunto. L'idrogeno in natura NON esiste. Devi produrlo in qualche maniera.
Attualmente i metodi più efficienti ( ce ne sono molti altri ma ancora in fase di sviluppo ) per produrlo sono:

-steam reforming ---> altamente inquinante. Con questo metodo prendi una molecola di idrocarburo e la "sostituisci" all'idrogeno l'ossigeno, quindi prelevi ossigeno dall'aria e vi immetti ossidi di carbonio ( CO; CO2 ecc. )

-elettrolisi ---> assolutamente pulita ( anzi immette ossigeno nell'aria scindendo la molecola dell'acqua H20 ). Il problema è che per produrre idrogeno per elettrolisi è necessaria molta energia. Quindi per sfruttare adeguatamente questo metodo è necessario disporre di una fonte energetica primaria ( che per ora vuol dire petrolio ).

Poi abbiamo svariati problemi di stoccaggio, spostamento ecc. senza contare la totale riconversione del parco macchine e dei sistemi di approvvigionamento.

Grazie per le risposte.


Edited by francescomat - 27/9/2006, 16:44

CITAZIONE (Riovandaino @ 25/9/2006, 18:51)

CITAZIONE (francescomat @ 22/9/2006, 19:05)

Tutti quanti ripetono che l’idrogeno è un vettore di energia e non una fonte, in quanto non si trova “libero”, ma deve essere prodotto.

Appunto. L'idrogeno in natura NON esiste. Devi produrlo in qualche maniera.
Attualmente i metodi più efficienti ( ce ne sono molti altri ma ancora in fase di sviluppo ) per produrlo sono:

-steam reforming ---> altamente inquinante. Con questo metodo prendi una molecola di idrocarburo e la "sostituisci" all'idrogeno l'ossigeno, quindi prelevi ossigeno dall'aria e vi immetti ossidi di carbonio ( CO; CO2 ecc. )

-elettrolisi ---> assolutamente pulita ( anzi immette ossigeno nell'aria scindendo la molecola dell'acqua H20 ). Il problema è che per produrre idrogeno per elettrolisi è necessaria molta energia. Quindi per sfruttare adeguatamente questo metodo è necessario disporre di una fonte energetica primaria ( che per ora vuol dire petrolio ).

Poi abbiamo svariati problemi di stoccaggio, spostamento ecc. senza contare la totale riconversione del parco macchine e dei sistemi di approvvigionamento.

Unodei processi in via di sviluppo è la scissione termica dell'acqua con reattori http://it.wikipedia.org/wiki/Reattori_nucl..._IV_generazione
mediante processo zolfo-iodio

Odisseo

CITAZIONE (IIIFurlaIII @ 25/9/2006, 18:40)

dunque, la differenza tra una fonte di energia ed un vettore è che utilizzando una fonte si ottiene più energia di quella spesa per utilizzarla.

quoto

Odisseo

Ancora una cosa:

CITAZIONE

la differenza tra una fonte di energia ed un vettore è che utilizzando una fonte si ottiene più energia di quella spesa per utilizzarla

questo lo capisco, però la positività del bilancio energetico mi sembra un elemento da ricercare obbligatoriamente nel momento in cui l'energia primaria è di tipo finito, come il petrolio o il carbone.
Non ha senso bruciare petrolio per produrre idrogeno e muovere la macchina, visto che puoi bruciare direttamente il petrolio sprecandone di meno.
Però lo stesso ragionamento non ha senso (mi sembra) per una fonte illimitata, tipo solare fotovoltaico. Perchè allora lo "spreco" di energia è solo virtuale.
In fondo, anche adesso stiamo "sprecando" e al 100% tutta l'energia del sole che non viene captata da nessun pannello.
Forse la domanda corretta è: un pannello fv usato per produrre idrogeno riesce a produrre abbastanza idrogeno da ripagare l'energia usata per costruirlo?

O non ho capito niente? (probabile).

QUOTE (IIIFurlaIII @ 25/9/2006, 17:40)

mi sembra che BrightingEyes stia sottovalutando il problema.

Dici?

Io credo invece che intorno al discorso idrogeno si stia montando una precisa campagna di denigrazione, proprio allo scopo di togliere credibilità a questa metodologia di accumulo e distribuzione di energia. Questo perchè la visione dell'economia all'idrogeno promette di perpetuare una filosofia di sviluppo e benessere molto invisa a una frangia di esaltati che sognano invece la "decrescita" e la condivisione soldaristica estrema e universale come unica fonte di salvezza. Una visione del tipo "visto che siamo tutti nelle melma cerchiamo almeno di non far onda".

Non è difficile girare per la rete e trovare perle di questo livello : http://www.kensan.it/articoli/La_bufala_de..._a_idrogeno.php
Dalle firme si capisce che non è nemmeno una boutade della domenica del centro socio-parrocchiale di turno.

Riassumendo molto le critiche sono:

1) L'idrogeno è un vettore non una fonte.

2) Per produrlo lo si fa dal metano. E' molto più conveniente bruciare il metano direttamente.

3) Lo si può produrre anche dal carbone. E' molto più conveniente bruciare direttamente il carbone.

4) Alla produzione da fonti rinnovabili viene dedicato uno striminzito paragrafo che conclude : "Tenuto conto però che, ragionevolmente, queste fonti potranno al più fornire solo una parte dell'attuale fabbisogno energetico mondiale, è possibile verificare che l'elettricità così prodotta sarebbe utilizzata in maniera più efficiente, cioè con minore spreco, immettendola direttamente nella rete elettrica piuttosto che non immagazzinandola nel nostro «secchio bucherellato»."

Proviamo a rispondere anche se non possiamo fregiarci del titolo di "scienziati":

1) Ok, è assodato. Il commento a questa verità io lo affiderei ormai all'opinionista capo cherokee di 610 (trasmissione di Raidue) che risponde al nome di "Esticatzi" se non erro.

2) Questo è vero, infatti nessuno al mondo che disponga di una centrale termoelettrica usa il metano per farci l'idrogeno da bruciare in centrale. Se qualcuno avanzasse questa idea glielo sconsiglierei.

3) Vedi punto 2.

4) Questo è un punto nodale. Se non si capisce questo discutere di idrogeno è del tutto inutile. Provo a sviluppare il concetto con termini accessibili a scienziati e comuni mortali.

Tutti noi, dotati di neuroni funzionanti, siamo ovviamente preoccupati delle prospettive energetiche. Il picco di estrazione del greggio nelle ipotesi più ottimisitiche è tra il 2010 e il 2015. Pensando a una fornitura in calo dei fossili (petrolio e gas il cui picco sarà di poco successivo) resta l'uso del carbone, che si adotterà, del nucleare, per quello che può e non è tantissimo al momento, e delle FER (Fonti di Energia Rinnovabili)
Tralasciamo sportivamente il fatto che proprio gli "scienziati" di cui sopra e i loro fans sono tra i massimi nemici di carbone e nuke. Occupiamoci solo di FER.
Le FER potrebbero dare un buon contributo, anche senza i sogni utopici del 100% di rinnovabili.
Le FER hanno alcuni problemi che ne limitano la diffusione. Il costo è il più gettonato, ma è un problema falso. Il costo va sempre messo in relazione alla disponibilità del cliente a pagare e al costo della concorrenza. L'eolico ormai è conveniente, il FV lo sarà a breve.
Il VERO problema delle FER è un'altro, cioè l'ALTERNANZA della produzione. Il FV per produrre ha bisogno del sole, l'eolico del vento. Serve allora un sistema per ACCUMULARE l'energia (gratuita ricordiamolo!) fornita da sole e vento.
L'idrogeno trova la sua ragione di essere principalmente in questa prospettiva. E permette di sognare una nuova forma di società del tutto diversa dall'attuale e molto migliore a detta di molti. Non tutti "scienziati" però c'è da ammettere.
Per completezza, non si tratta solo di un problema di quando usare l'energia, ma anche di un problema di struttura di rete di trasporto elettrica. La rete strutturalmente non sopporta un carico superiore al 15% - 20% di energia alternante e già ora, il solo eolico pianificato in costruzione è vicino a saturare questa quota. Questo aspetto viene sistematicamente trascurato da tutti e solo pochi veri scienziati preparati lo mettono in evidenza : http://www.aspoitalia.net/images/stories/c...oiantejul06.pdf

I sistemi di accumulo di grandi quantità di ee si riducono a 1) pompaggio nelle centrali idro 2) accumulatori chimici (batterie) 3) idrolisi e accumulo di idrogeno.
Il primo punto è giò sfruttato al amssimo. Il secondo è fattibile, ma con non pochi problemi di tencologia e possibile inquinamento.

Cosa Resta? E cosa resta delle prosopeiche teorie sulla "non-convenienza" di fare idrogeno dalle FER perchè è meglio usare subito l'ee direttamente? Per me poco, poi ognuno è libero di farsi le proprie opinoni, ma conoscendo TUTTI i fatti, non solo il secchio bucato.

Una volta stabilito l'annichilente verità che noi faremo idrogeno perchè ci servirà per accumulare energia altrimenti sprecata al 100% anche se il farlo ci costerà il 50% di quell'energia (e sarà molto meno del 50%) e non tanto per farlo, c'è spazio per altre considerazioni sull'utilità dell'idrogeno.
La produzione elettrica è solo il 35% delle necessità totali energetiche di una nazione civilizzata. C'è poi il grosso campo dei carburanti per autotrazione. I vantaggi di un carburante che non produce inquinamento nè nella fase di produzione, nè in quella di utilizzo, sono veramente da spiegare? Gli sforzi enormi di industria pubblica e privata euroamericana nelle celle a combustibile sono davvero da ripensare alla luce di questi dotti "dubbiosi" col Manifesto in tasca e la Rivoluzione in testa? Ma siamo seri per favore.
Sia chiaro, è questione di scelta. Se scegliamo di rinunciare è ovvio che l'idrogeno non serve. Il problema di fondo è che le analisi che si concludono con gli appelli a "uno sforzo collettivo verso l'elaborazione di un nuovo concetto dello sviluppo, che non sia basato sulla continua crescita economica, cioè sul continuo aumento quantitativo delle merci, dei prodotti e dei consumi." tralasciano sempre di spegare, con la stessa puntigliosità con cui individuano i difetti del sistema, che cosa realmente comportano i nuovi concetti. Si resta in un fumoso limbo di "altre possibilità" mai chiaramente spiegate. Boh.

Spero che la mia analisi sia chiara. Di certo non sottovaluta nulla.

CITAZIONE (IIIFurlaIII @ 25/9/2006, 17:40)

inoltre l'energia che accumuliamo in un vettore deve per forza provenire da una fonte di energia.
questo significa che, a parità di energia necessaria (la richiesta globale di energia), l'utilizzo di idrogeno non comporterebbe affatto la riduzione dello sfruttamento delle attuali fonti di energia, anzi la incrementerebbe.

Si dovrebbe essere capito da quanto ho detto sopra. Ma per completezza puntualizzo qualcosa.

La differenziazione fra fonte e vettore è giusta, anche se un pò forzata. In effetti solo lo sfruttamento diretto della radiazione solare è "fonte". Persino il petrolio è più precisamente un vettore. Un vettore che è stato riempito milioni di anni fa, con grandissimo spreco di energia solare tra l'altro, e che è efficacissimo e nessuno si sognerebbe di ridurre. Ha purtroppo l'antipatica tendenza ad esaurirsi.
Lo sfruttamento dell'idrogeno NON lo si propone per ridurre lo sfruttamento delle attuali fonti. Questa è una leggenda da circolo della canasta che se serve a creare consenso intorno all'idrogeno mi va pure bene, ma se vogliamo essere precisi... è una scemenza.
Lo sfruttamento dell'idrogeno serve come vettore di immagazzinamento a breve tempo dell'energia solare. Energia che verrebbe comunque sprecata. Se tappezzi il Sahara di pannelli FV ottieni un'energia enorme. Evviva! E poi come la porti qua?
La produzione diffusa è già ora possibile e in molti casi già ora l'idrogeno comincia a essere preso in considerazione, specie per l'eolico (http://www.hydrogenassociation.org/renewab...nd_kroposki.pdf).
L'Italia è tra le nazioni al mondo meglio posizionate per sfruttare in modo ottimale questa possibilità. Ed ovviamente è anche quella dove la bufala della "bufala dell'idrogeno" sta prendendo più piede. Evabbè

P.S. Ecco il padre di tutte le bufale. Parla di hyrbis greca, ma in tema di bufale mi pare un pò un bel caso da "trave nell'occhio" per restare in tema di cultura classica. http://italy.peacelink.org/ecologia/articles/art_5828.html

Edited by BrightingEyes - 29/10/2006, 12:05