Discussione: La nuova CELLA Iorio-Cirillo presso la Promete

Buon giorno a tutti voi.

E' con estremo piacere che vi propongo un breve ma "illuminante" filmato sulla nuova cella al plasma elettrochimico Iorio-Cirillo.

La cella e tutto il sistema di controllo e lettura dati è stato sviluppato presso la Promete S.r.l. la spin-off company dell'INFM di Napoli.

Il video è un pò pesante (6.5 mega) ma ne vale la pena.
Potete scaricarlo da qui: http://xoomer.alice.it/progettomeg/download-cella.htm e comunque è raggiungibile anche dalla mediateca sulla fusione fredda di progettomeg.

Buona visione e... commenti molto graditi!
Roy

P.S. per saperne di più interpellate i quantum!!

Edited by eroyka - 7/2/2007, 13:42

Mentre attendo il filmato in alta qualità (anche perche l'rm non riesco ad aprirlo con VLC) volevo porre qualche domanda ai "Quantum":

- Che ruolo ha Promete SRL nella ricerca del fenomeno?
- Promete SRL finanzierà le vostre ricerche?
- Che vi aspettate per il futuro?
- Ho notato nel video che il catodo si alza all'"avvio" della cella, e' un sistema per mantenere la produzione di gas, la pressione e la reazione costanti e quindi avere test più simili?

Saluti, Federico.

Edited by BlueIce - 7/2/2007, 09:20

Vi avviso che il filmato wmv è on line. Pesa 6,5 mega ed è scaricabile sempre dalla mediateca o dalla pagina di download segnalata qui sopra.

Se avete problemi segnalatemelo (stiamo lavorando con un nuovo server).

Roy

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NON HO PAROLE !!!!!!
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Ciao a tutti!

Un po' di chiarimenti:
negli ultimi mesi è nata una collaborazione fra noi di Caserta (Vincenzo Iorio e Domenico Cirillo) e Roberto Germano. Gli esperimenti li facciamo nel laboratorio della Promete (società di Roberto Germano) per dedicare un periodo di studio alla cella con la speranza che la nuova ubicazione consenta a tutta questa ricerca di crescere. In fondo la Promete fa parte dell'INFM , essendone uno spin-off.
Il laboratorio è stato allestito con un piccolo contributo dell'università di ingegneria di Napoli e un certo impegno della Promete stessa. Ovviamente, in mancanza di un supporto importante alle spalle, anche in questo caso, abbiamo contenuto moltissimo le spese.
La cosa più impegnativa è stato l'interfacciamento informatico degli strumenti di misura e il sistema di condizionamento dati. Valentino Tontonato, fisico cibernetico, ha curato questo aspetto dell'interfacciamento dei dati strumentali e della progettazione dell'interfaccia informatica.

La cella, che ricalca nella sostanza quella di Caserta, è stata configurata con alcune varianti:
- volume maggiore (1000 ml invece dei 200 di prima) ,
- misure calorimetriche attuate tramite calorimetro a flusso (con acqua che fluisce nella camicia esterna);
con il nuovo allestimento è stato possibile aggiungere altre piccole variazioni che si stanno rivelando essere molto importanti per il miglioramento dei rendimenti energetici.

Al progetto ci stiamo dedicando giornalmente facendo test da mattina a sera. Ed è grazie a questo impegno che stiamo riuscendo a cogliere molti aspetti della cella in maniera più rapida.

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Ulteriori dettagli sul sistema nuovo.

I test sono eseguiti in due fasi.
Nella prima si acquisiscono i dati del plasma funzionante in condizioni stabili.
Nella seconda si acquisiscono i dati di un resistore riscaldante che funziona con la stessa potenza del plasma.
Le due acquisizioni durano lo stesso tempo.

Beccatevi le prime foto:

cella dotata di camicia esterna (notare il nastro isolante nero che fissa le due termocoppie in ingresso e in uscita)



sistema di alimentazione Variac + raddrizzatore



pompa di circolazione



visione di insieme



cella in azione




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ecco la procedura per un test rigoroso.

Il test in realtà consta di due test uno col plasma e l'altro con un resistore.
Plasma e resistore vengono alimentati con la stessa potenza elettrica, la cella è investita dalla stessa portata di liquido esterno e la temperatura di inizio test è la stessa per entrambi.

Il modo di operare è il seguente.
Si innesca il plasma dopo aver portato la temperatura della soluzione a 80°C e si attende che la soluzione si ponga in equilibrio termodinamico col flusso circolante e con l'ambiente. Il raggiungimento dell'equilibrio è segnalato dal fatto che ad un certo punto la temperatura della cella si fissa su un valore costante (non arriva mai a ebollizione a causa dell'efficacia del flusso della camicia esterna, in questo caso il plasma si è fissato a 94°C). A questo punto si fa partire l'acquisizione dei dati per 500 secondi.

Quella che segue è la descrizione di uno dei test eseguiti la scorsa settimana (le cose in realtà migliorano di giorno in giorno, ma è indicativo):

Dalla sola prova al plasma abbiamo ottenuto questo andamento delle potenza.... da notare che la potenza termica in uscita in alcuni punti era quasi il doppio di quella elettrica di alimentazione...



il rendimento finale di questo test, solo considerando il calore scambiato con la camicia esterna è pari a 1.305

Per eliminare la possibilità di errore nella misura abbiamo poi eseguito lo steso test ma con un resistore riscaldante facendolo lavorare alla stessa potenza richiesta dal plasma (450 W) e cominciando ad acquisire al raggiungimento dell'equilibrio con l'ambiente (il resistore ha raggiunto l'equilibrio termico con l'ambiente portando la soluzione a 84°C fissi).



in questo caso il rendimento finale misurato è più "normale" ed è pari a 0.71

Volendo normalizzare le perdite termiche (praticamente identiche nei due test) rapportando i due rendimenti, si ottiene:

COP = rendimento plasma / rendimento resistore = 1.84

Il che, secondo noi, è molto interessante.

CITAZIONE (Quantum Leap @ 7/2/2007, 13:35)

COP = rendimento plasma / rendimento resistore = 1.84

Cari Quantum Leap,

i miei migliori complimenti!
Mi pare un risultato assai interessante. Anzi, vi suggerirei di pensare a pubblicare un articolo a riguardo (per esempio, per partecipare alla ICCF 2007). Una descrizione accurata delle vostre evidenze sperimentali, insieme alla discussione della vostra nuova cella e del vostro nuovo set-up e protocollo di misura costituirebbero di sicuro argomento valido per una sostanziosa pubblicazione!
Grazie per condividere con noi i risultati delle vostre ricerche, buon lavoro e buona fortuna!

Cari saluti,
Massimo

CITAZIONE (eroyka @ 7/2/2007, 09:00)

Vi avviso che il filmato wmv è on line. Pesa 6,5 mega ed è scaricabile sempre dalla mediateca o dalla pagina di download segnalata qui sopra.

Se avete problemi segnalatemelo (stiamo lavorando con un nuovo server).

Roy

Funzia con Mozilla che e' un piacere ... e non mi entrano piu' i virus .. 0 - 0

Colgo l'occasione per complimentarmi con i "Quantum"
Ma ci saranno altre occasioni ...

Edited by Elektron - 7/2/2007, 22:24

CITAZIONE (mangoo @ 7/2/2007, 14:22)

... vi suggerirei di pensare a pubblicare un articolo a riguardo (per esempio, per partecipare alla ICCF 2007). Una descrizione accurata delle vostre evidenze sperimentali, insieme alla discussione della vostra nuova cella e del vostro nuovo set-up e protocollo di misura costituirebbero di sicuro argomento valido per una sostanziosa pubblicazione!..

Carissimo Massimo-mangoo,
innanzitutto grazie delle belle parole, riguardo una futura pubblicazione, stiamo accumulando dati e informazioni dai vari test che eseguiamo e stiamo cercando di affinare le condizioni sperimentali ottimali.
Penso che in un mese- mese e mezo da oggi avremo materiale a sufficienza per procedere.
Poi magari si pubblica...

Per ora bisogna lavorare.

Un salutone a elektron e tutti.

Ciao Quantum Leap,
avete ottenuto dei risultati molto interessanti.
Avete in programma anche delle prove con l'alimentazione a corrente impulsata?
Spero che nei prossimi interventi possiate postare piu' notizie sui vostri esperimenti, come la produzione di idrogeno, lo stato di usura degli elettrodi che, secondo me, e' il punto piu' debole di tutto l'apparato.
Colgo l'occasione per complimentarvi per le vostre sperimentazioni e per i risultati ottenuti.
Ciao
Francesco

Scusate se divago un pò ma sto studiando molto sulla ff classica e sulle idee di Preparata (in questi giorni mi devo incontrare con un fisico delle particelle che ha lavorato con lui, tale Alberto Santroni dell'INFN di genova), mi chiedevo se non fosse utile tenere sotto controllo la resistenza del catodo e capire se, nelle particolari condizioni di bombardamento da parte di ioni H cui è sottoposto il tungsteno, non si potesse creare qualche situazione particolare che favorisca il caricamento del catodo, cosa che invece non avviene con un'elettrolisi normale.
Cioè misurare il rapporto R/R0 per intenderci.

Ciò potrebbe spiegare le "anomalie" nel rendimento

Che ne pensate?

Caro Mgb2, quello che stai dicendo è molto sensato. In effetti, secondo quanto si legge in letteratura il tungsteno non dovrebbe assorbire idrogeno. Ma, forse questo sta scritto proprio perchè fino ad ora non era mai stato osservato il contrario.
Bisogna effettivamente fare qualche misurazione.

CITAZIONE (Ennio Vocirzio @ 14/2/2007, 18:10)

Caro Mgb2, quello che stai dicendo è molto sensato. In effetti, secondo quanto si legge in letteratura il tungsteno non dovrebbe assorbire idrogeno. Ma, forse questo sta scritto proprio perchè fino ad ora non era mai stato osservato il contrario.
Bisogna effettivamente fare qualche misurazione.

Non esattamente.

Cioè, è risaputo che il W incandescente ha effetti catalitici sulla scissione di H2 in H nonoatomico, ed è anche noto un adsorbimento superficiale dell'idrogeno.

Che non avvenga qualcosa di 'strano' a determinate temperature... !?

"Non esattamente " è la negazione di cosa che io potrei aver detto sbagliato ???

La letteratura è carente e come dice Ennio non è stata studiata ancora per questi valori di Corrente/Temperatura quindi perchè non provare a vedere cosa succede?

Il primo problema è come misurare R/R0 ?

Nella ff classica si invia una corrente alternata (in modo da trascurare la corrente di elettrolisi) (1000 hz) di 50-100 mA ai capi del catodo; si legge la tensione e si calcola la R.
Banale.
Ma non per un catodo sottoposto a plasma, in tal caso il contatto fonderebbe.

Fatevi sotto.

E poi non vedo l'ora di studiarmi questo QED di Preparata e capire le proprietà di coerenza del sistema Pd/H in modo da poter fare lo stesso tipo di analisi sul sistema W/H

CITAZIONE (mgb2 @ 15/2/2007, 16:52)

La letteratura è carente e come dice Ennio non è stata studiata ancora per questi valori di Corrente/Temperatura quindi perchè non provare a vedere cosa succede?

Si, il senso è quello, la letteratura è carente, ma qualcosina si trova perchè il W e l'H sono usati nei tubi a vuoto tyratron. In particolare, filamenti di W incandescente in atm di idrogeno, usati come dissociatori e ionizzatori di H2.

CITAZIONE

Nella ff classica si invia una corrente alternata (in modo da trascurare la corrente di elettrolisi) (1000 hz) di 50-100 mA ai capi del catodo; si legge la tensione e si calcola la R.
Banale. Ma non per un catodo sottoposto a plasma, in tal caso il contatto fonderebbe.
Fatevi sotto.

Beh, direi che non c'è molto da scegliere: regime impulsato e switching tra alimentazione/misurazione, passando per un istante di corto circuito per scaricare il condensatore elettrodico.
Il problema sono le geometrie, ma forse un elettrodo 'filettato' che attraversa per intero una cella funzionerebbe.

CITAZIONE

passando per un istante di corto circuito per scaricare il condensatore elettrodico.

Credo che cosi' si spegne il plasma perchè manca lo schermo ionico (che appunto si scarica)
Il problema è proprio quello di lavorare a frequenze tali che gli ioni rimangano vicino al catodo altrimenti l'alimentatore manterrà la cella in regime di pre-plasma non riuscendo a far scoccare un plasma stabile

Aprofitto per salutare Hellblow, ciao carissimo...

Comunque, il palladio resta carico di idrogeno per un certo periodo, quindi se con il tungsteno accadesse la stessa cosa, si potrebbe implementare una stazione di misura remota di resistività (off-line).
Ovviamente si dovrebbe tener conto dei problemi di conducibilità superficiali, i quali richiederebbero un implementazione della stazioncina di misura molto accurata.

Un abbraccio

CITAZIONE (Hellblow @ 16/2/2007, 09:52)

CITAZIONE

passando per un istante di corto circuito per scaricare il condensatore elettrodico.

Credo che cosi' si spegne il plasma perchè manca lo schermo ionico (che appunto si scarica)
Il problema è proprio quello di lavorare a frequenze tali che gli ioni rimangano vicino al catodo altrimenti l'alimentatore manterrà la cella in regime di pre-plasma non riuscendo a far scoccare un plasma stabile

Non credo. A 50Hz alternati il plasma non si spegne. E lì addirittura abbiamo un'inversione di polarità. No, non è un problema.
Comunque, bisognerà trovare la giusta durata d'impulso per ciascuna 'fase'.

Ennio, il Pd, Ti, Va, Zr, Mg, ed altri metalli che formano idruri interstiziali tengono l'idrogen a tempo indeterminato, è vero (addirittura ci fanno dei serbatori per H2) ma mi sa che per il W abbiamo condizioni diverse.
W potrebbe avere proprietà interessanti solo ad elevate temperature... ecco perchè pensavo ad una fase di lettura 'al volo'.

D'altra parte, misurare R ed R0 su di un catodo, si potrebbe fare già ora.... costa poco!

Non mi sono spiegato bene. Il plasma sappiamo che non si forma subito. Ora dando una corrente alternata quanto viene assorbito dalla cella? Certo questo "condensatore" che si scarica dobbiamo "ricaricarlo" prima di innescare il plasma e questo costa. Infatti abbiamo questi ioni che fanno avanti ed indietro e per muoverli dobbiamo immettere energia e questa energia per noi è un costo sull'efficienza.

Quindi anche facendo le misure di resitività in questo modo è probabile che l'assorbimento della cella salga sfasando le misure di rendimento, o sbaglio?
Il plasma non è stabile in quel modo...

Ciao Ennio

Non capisco molto l'idea dello switching:

1) la lettura di resistenza si deve fare ai capi del catodo mentre l'alimentazione della cella è tra anodo e catodo. quindi tu vorresti acquisire almeno 1000 punti di R (per poi mediare) in un tempo in cui la cella non viene alimentata??

2) durante il plasma si sviluppano temperature dell'ordine di 1500-3000 K, quale contatto non fonde a quella temperatura?

3) il plasma non si spegne a 50 Hz, ma è vero solo per l'occhio umano oppure anche per un oscilloscopio?

CITAZIONE (mgb2 @ 16/2/2007, 12:23)

Non capisco molto l'idea dello switching:

1) la lettura di resistenza si deve fare ai capi del catodo mentre l'alimentazione della cella è tra anodo e catodo. quindi tu vorresti acquisire almeno 1000 punti di R (per poi mediare) in un tempo in cui la cella non viene alimentata??

2) durante il plasma si sviluppano temperature dell'ordine di 1500-3000 K, quale contatto non fonde a quella temperatura?

3) il plasma non si spegne a 50 Hz, ma è vero solo per l'occhio umano oppure anche per un oscilloscopio?

1) Si, si potrebbe costruire un catodo costituito da un tondino filettato (per tenere l'effetto punta) che attraversa una cella cilindrica assialmente da parte a parte. Il potenziale Anodo-catodo si applica tra lui e un anodo a retina cilindrica che lo avvolge. Tra i suoi capi si può misurare una R, che suppongo però dia valori sballati mentre il plasma è in vita, anche se non è detto, in effetti il suo potenziale è fluttuante ma la misura dovrebbe essere fattibile ugualmente, correnti indotte a parte, che andrebbero filtrate bene....
Di certo creando un tempo di pausa in cui fare la misura senza EMI fra i piedi è un elemento in più...
Quindi un ciclo ripetitivo a 3 fasi: 1) plasma, alcuni secondi 2) pausa di corto circuito, qualche ms 3) misura R, pochi ms

2) un paio di pezzi di metallo esterni alla cella usati per dissipare il calore del tondino incandescente potrebbero evitare la fusione dei contatti, ma forse non sono poi nemmeno così indispensabili se lasci spuntare un po' di tondino in più.

3) Secondo me in ac la termoionica potrebbe non avere il tempo di cessare, così come l'incandescenza del catodo. Quindi anche il velo di vapore potrebbe restare lì. Dipende tutto da massa e forma del catodo e dalla frequenza della corrente.

CITAZIONE

la termoionica potrebbe non avere il tempo di cessare,

La termoionica dipende molto anche dal campo elettrico presente oltre che dalla temperatura. Inoltre il catodo è immerso in acqua che è un buon mezzo per dissipare.

Credo si possa forse fare diversamente. Si potrebbe usare un doppio anodo. Il primo è usato per alimentare a regime impulsato ad alta frequenza. Il secondo farebbe scorrere quando l'alimentatore impulsato manda 0 V una tensione bassa, di misura, diciamo 12 V e su questa tensione continua (si tratterebbe in effetti di un'onda rettangolare complementare al regime impulsato) forse si può fare qualche misura dato che conoscendo la composizione dell'elettrolita e la sua temperatura si può valutare la sua conducibilità. Certo si deve considerare che abbiamo a che fare con un condensatore carico e questo potrebbe dar problemi...

Che ne pensate?

Leggendovi, e meditando su quello che dite, effettivamente mi rendo conto che ci sono problemi nel trovare un criterio per misurare la resistenza in on-line (o dovremo dire on-plasma ).

Un artificio potrebbe essere quello di misurare il potenziale di caduta sul catodo.

molti anni fa tentai questa misura con scarsi risultati tramite un accrocchio che vi illustro.



L'anodo è alla vostra sinistra, Il catodo è a destra. Il filo ricurvo bianco è uno dei contatti isolati in teflon.

Si tratta di collegare al catodo dei contatti nel miglior modo possibile e isolati con strati di teflon. Il circuito esterno veniva poi alimentato in corrente continua ed effettuata una una misura volt-amperometrica mentre il plasma era in funzione.
Ovviamente il sistema si distrugeva dopo un centinaio di secondi permettendo una misurazione reale solo all'inizio della prova stessa. Comunque, per quanti tentativi feci non ottenni risultati soddisfacenti.

CITAZIONE (Hellblow @ 16/2/2007, 13:32)

CITAZIONE

la termoionica potrebbe non avere il tempo di cessare,

La termoionica dipende molto anche dal campo elettrico presente oltre che dalla temperatura. Inoltre il catodo è immerso in acqua che è un buon mezzo per dissipare.

Secondo me no. E' isolato (anche termicamente) dallo schermo di vapore, che non sparisce così velocemente.
Quindi la termoionica resterebbe (almeno per tempi dell'ordine dei ms) attiva per l'incandescenza del catodo, anche con campo elettrico assente.

CITAZIONE

Credo si possa forse fare diversamente. Si potrebbe usare un doppio anodo. Il primo è usato per alimentare a regime impulsato ad alta frequenza. Il secondo farebbe scorrere quando l'alimentatore impulsato manda 0 V una tensione bassa, di misura, diciamo 12 V e su questa tensione continua (si tratterebbe in effetti di un'onda rettangolare complementare al regime impulsato) forse si può fare qualche misura dato che conoscendo la composizione dell'elettrolita e la sua temperatura si può valutare la sua conducibilità. Certo si deve considerare che abbiamo a che fare con un condensatore carico e questo potrebbe dar problemi...

Che ne pensate?

Che ti tiri a mezzo un sacco di problemi, perchè le condizioni dell'elettrolita (almeno nei ms subito dopo lo spegnimento del plasma) non sono quelle normali vuoi per l'affollamento ionico, vuoi per l'effetto condensatore, eccetera. Quindi c'è alta probabilità di leggere dati sballati. Non credo sia conveniente.

Ennio, in effetti non è molto dissimile da quel che pensavo... Solo che, così l'effetto punta è pari a zero.. inoltre, il teflon è direttamente a confine col plasma, quindi si cuoce...
Se aggiungessi un anello di ceramica che isoli il primo cm di tondino ed eviti che il plasma arrivi così vicino al teflon, forse potresti vedrlo sopravvivere molto di più. Inoltre, per non perdere l'effetto punta si potrebbe tornire l'elettrodo per dargli delle rigature tipo filetto.

CITAZIONE

Secondo me no. E' isolato (anche termicamente) dallo schermo di vapore, che non sparisce così velocemente.
Quindi la termoionica resterebbe (almeno per tempi dell'ordine dei ms) attiva per l'incandescenza del catodo, anche con campo elettrico assente.

In accordo con l'equazione di Richardson-Dushman che dice che il lavoro di estrazione dipende anche dal campo elettrico la mancanza della tensione ai capi dell'elettrodo darebbe luogo ad un decadimento dell'emissione.
Inoltre gli elettroni che un corpo (naturalmente il corpo deve poter emettere) a temperatura elevata può emettere non sono infiniti perchè naturalmente non sono infiniti gli elettroni che egli stesso possiede. Il fatto di immettere una corrente "rinnova" gli elettroni che vengono cosi' espulsi con maggiore facilità. Esiste una formula a tal proposito che ora vedo di cercare (dovrei averla in qualche testo sulle valvole). Ricordo che quei pochi ms per un flusso di ioni ed elettroni equivalgono ad un tempo parecchio lungo.
In ogni caso la mancanza di tensione provoca per certo un degrado della termoionica. Se poi ci vuole accontentare allora va bene anche cosi'.

CITAZIONE

Che ti tiri a mezzo un sacco di problemi, perchè le condizioni dell'elettrolita (almeno nei ms subito dopo lo spegnimento del plasma) non sono quelle normali vuoi per l'affollamento ionico, vuoi per l'effetto condensatore, eccetera. Quindi c'è alta probabilità di leggere dati sballati. Non credo sia conveniente.

Questo identico problema te lo ritrovi con qualsiasi sistema che preveda una misurazione con una corrente che passa per l'elettrolita. Inoltre c'e' da valutare anche l'area di conduzione. D'altra parte sappiamo che nella punta del catodo non possiamo poggiargi un contatto perchè fonde. Quindi non credo che abbiamo molte possibilità di scelta.

Forse (dico forse) si potrebbe provare con un tondino conduttore che sia filettato solo nella parte centrale in modo da concentrare il plasma unicamente nella sezione centrale del tondino lasciando gli estremi a temperatura abbordabile per poterci mettere dei contatti. Però se il plasma agisce solo in superficie allora non è detto che una corrente continua misuri quel che ci interessa.
Inoltre l'aumento di temperatura provoca un aumento di resistenza e siccome non sappiamo la temperatura esatta del plasma non possiamo neanche valutare quanto sia l'aumento di resistenza.
Anzi a dirla tutta forse questo metodo va bene per monitorare solo la temperatura del catodo. Quindi non sono pochi i problemi.

Edited by Hellblow - 19/2/2007, 12:54