Domanda tecnica.... e possibili sviluppi!


nickely, continui ad evadere il problema principale da me segnalato, vale a dire l'estrema complessità e costo energetico della liquefazione dell'Idrogeno. Per rispondere alla tua ultima domanda, ritengo che una resistenza all'urto che si comporta come da grafico citato indichi chiaramente che il materiale, già rigido a temperatura ambiente, diventa di estrema fragilità a bassa temperatura. Per dirla tutta, dubito fortemente che si sia potuto testarlo a 12°K. come si afferma possa essere impiegato (viene già impiegato per i componenti di alcune macchine coinvolte nel ciclo Linde). In ogni caso non si tratta del problema principale. Puoi senza dubbio costruire un serbatoio sferico fatto a dewar, con il vessel interno in PE-UHMW, ma non so valutare quando verrebbe a costare un simile contenitore. Perché vuoi complicarti la vita? Stai sul semplice. Ritengo che l'uso dell'Idrogeno come vettore energetico si diffonderà solo se la relativa tecnologia di produzione e stoccaggio sarà semplice, sicura e di basso livello. Certamente puoi trovare applicazioni di nicchia in cui Idruri ed altre diavolerie da laboratorio sembrano offrire prestazioni miracolose, ma siamo ancora ben lontani dall'impiego di massa. Viceversa, l'Idrogeno compresso, stoccato all'esterno dell'abitazione non presenta più rischi e difficoltà di un qualsiasi gas infiammabile. Tieni conto che la quantità in gioco è quella necessaria a consentire di coprire il fabbisogno elettrico dell'abitazione quando non c'è il sole (un massimo di 12 kWh, equivalenti a circa 80 MJ =circa 0,56 kg di Idrogeno usato in cella a combustibile con rendimento del 50%). Come vedi, le quantità per risolvere il problema della discontinuità di produzione da PV sono veramente piccole. Anche immaginando di usarlo per applicazioni di mobilità, la quantità di Idrogeno che si può produrre con un impianto PV domestico è limitata, a meno che non si decida di installare un impianto sovradimensionato. Quello che rende attraente l'abbinamento impianto PV /Idrogeno è che l'eccesso stagionale di energia elettrica può essere trasformato e conservata per uso successivo a breve termine, anche se ovviamente il rendimento complessivo della trasformazione non supera il 30% nella migliore delle ipotesi. La scelta di questa strada deve essere motivata dalle possibilità che si aprono (ad esempio quella della mobilità locale, che risulta essere massima nel periodo di massima produzione), non certo dalla convenienza rispetto a soluzioni più semplici (tipo gli accumulatori di energia elettrica tal quale).
 
Certamente puoi trovare applicazioni di nicchia in cui Idruri ed altre diavolerie da laboratorio sembrano offrire prestazioni miracolose, ma siamo ancora ben lontani dall'impiego di massa.

ciao miradoc :)... ciao nic

no guarda ...ancora prestazioni miracolose non ci sono :( ... gia' gli idruri ad esempio hanno tantissimi problemi di utilizzo , oltre al rischio potenziale di tali prodotti (utilizzo idruri metallici per fare sintesi organiche , e ti assicuro che bisogna stare veramente attenti ...poche goccie di acqua ...ed è un disastroooo :( )...senza parlare dei costi proibitivi degli idruri

condivido tutto il resto del discorso (fragilita' termica materiali)

lavoro anche con grossi quantitativi di gas refrigerati ( azoto liquido e CO2 liquida , stoccaggi da 40.000 litri) .. non ho mai visto stoccaggi o cisterne in plastica per questi criogenici :)

anzi pochi anni fa' sono state inserite delle sicurezze ulteriori sui serbatoi per stoccaggio in vasi Dewar ( le leggi sono state inserite dopo l'esplosione di un serbatoio...mi sembra che sia inerente a questa situazione : http://www.repubblica.it/online/cronaca/vernici/vernici/vernici.html ).. riguardano proprio le basse temperature e la fragilita' termica per bassa temp dei differenti tipi di acciai

altri tipi di veicolo energetico idrogeno che si sta' studiando ( a mio avviso un fiasco) è quello di produrre ammoniaca

altri studi riguardano l'adsorbimento di idrogeno su zeoliti o resine a scambio cationico

adsorbimento su carboni attivi

adsorbimento su superficie metalliche spugnose ...ed altri ..

cordialmente

Francy :)
 
Ultima modifica:
P.S.: Trovati questi valori conto di aprire, nel piu breve tempo possibile,una discussione sul forum sulla fattibilità di un impianto di stoccaggio di H2L domestico per l'autoproduzione di Kwh elettrici e TERMICI.
Lo so che molti di voi considerano l'argomento trito e ritrito, ma vi confesso che lo sto preparando come tesi e più procedo con gli l'analisi più rimango sgomento come sia possibile che non ci sia ancora qualcuno che produce questo sistema. Col crollo del prezzo del fotovoltaico e con l'arrivo in commercio di alcune ditte che producono elettrolizzatori ad alta efficienza ( vedi Acta), i punti deboli del sistema rimangono una caldaia a idrogeno ( Non mi sembra un'apparecchio estremamente complesso e costoso da produrre) e una fonte fredda per il preraffreddamento dell'idrogeno e anche qui le soluzioni sono già disponibili, ma ve ne parlerò più avanti.
Tutte le altre criticità del sistema a mio parere sono facilmente superabili con qualche accorgimento, ma mi aspetto un bel fuoco di fila; così da creare una discussione interessante.:bye1:

Salve Mr Hyde, fa piacere vedere che altri seguono questo tecnico e forse un po noioso post.
Per rispondere alla domanda dell'Ing Mira ( Miradoc ho indovinato?:)) mi autoquoto dal primo post. Ho ben presente l'entità delle perdite connesse alla liquefazione ma, per il momento come evidenziato da lei e dal nostro amico Mr Hyde, le soluzione possibili, conosciute, testate sono compressione e/o liquefazione.
Perchè non solo compressione? Semplice: perchè se il nostro target ( almeno il mio è questo) è l'autosufficienza energetica, cosa succederebbe al nostro sistema di accumulo in compressione a fronte, ad esempio, di un ostinata perturbazione, magari nevosa, che dura un paio di settimane consecutive nel mese di gennaio/febbraio?
Sarebbe insufficiente. Dovremmo tornare con la coda fra le gambe da mamma Enel o ancora peggio accendere il gruppo di continuità che in fretta e furia abbiamo dovuto acquistare....
Vorrei puntare più in alto: CERTEZZA di indipendenza per i consumi elettrici e parziale copertura dei consumi termici; ecco perche ho sottolineato in neretto TERMICI.
In realta la sua FC non ha un'efficienza del 30%, ma del 70% se usa idrogeno compresso e 50% se usa idrogeno liquefatto. Questo perchè la nostra FC da due output ( per semplificare diciamo di pari entità anche se questi valori variano da FC a FC) uno elettrico e uno termico, e quando verrebbe utilizzata la FC? Non sicuramente d'estate, se non in rarissimi casi, bensì nei mesi bui e freddi dove quella metà di rendimento termico potrebbe essere efficaciemente sfruttato.
Vi faccio una domanda secca: Preso atto che molte persone hanno già sulla testa un impianto fotovoltaico sovradimensionato già pagato e facciamo finta che voi siate tra quelle persone, se un pinco pallino qualunque venisse da voi proponendovi un sistema di accumulo e utilizzo dell'idrogeno che vi permettesse di staccarvi in sicurezza dall'Enel e di coprire parzialmente i consumi termici con un payback, al netto di sgravi fiscali, di 4 anni, sicuro come lo può essere un bombolone di gpl o un metanodotto nel giardino di casa, garantito 10 anni, con vita attesa di 30, con già integrata la possibilità di utilizzo di tecnologie future papabili per l'autotrazione ( batterie, idruri, microsfere, nanotubi etc etc etc a fronte di ulteriore potenziamento del''impianto fotovoltaico s'intende); voi ve lo mettereste in casa o rinuncereste a causa della sua scarsa efficienza o potenziale pericolosità?
Qualunque risposta mi diate avete di sicuro già capito perchè mi sto fissando su questi dettagli.
 
Ultima modifica:
miradoc è solo un nicname e non sono ingegnere.
Per quanto riguarda l'argomento, un consiglio generale è che il problema dell'accumulo di energia (termica. elettrica, ecc.) vada affrontato e risolto magari con soluzioni parziali, ad esempio garantendo la soddisfazione dei consumi notturni, quando viene meno la fonte solare, senza pensare di poter di colpo slacciarsi da un fornitore esterno e fare da sé. Non perché questo non sia tecnicamente possibile, ma solo perché economicamente ed ecologicamente sbagliato. Se tu volessi garantire un accumulo energetico che ti permetta di superare i mesi invernali, quando il sole alle nostre latitudini (nord Italia) fornisce a mala pena il 10% del suo apporto estivo, potresti scegliere 2 strade: accumulare d'estate per consumare d'inverno, usando un vettore, che può essere Idrogeno, acqua pompata ad alta quota, aria compressa, con contenitori di energia molto grandi, oppure spendere per un impianto sovradimensionato (10 volte più grande) in grado di garantire il tuo fabbisogno nelle peggiore condizioni. Dal punto di vista pratico, spendendo il giusto si possono a mio avviso coprire circa 3/4 delle esigenze termiche ed elettriche di un'abitazione tipo, continuando ad usare fonti convenzionali per il quarto rimanente.
 
miradoc è solo un nicname e non sono ingegnere.
Acc ho cannato...:spettacolo:

Per quanto riguarda l'argomento, un consiglio generale è che il problema dell'accumulo di energia (termica. elettrica, ecc.) vada affrontato e risolto magari con soluzioni parziali,

Sono daccordo, almeno per il momento. Un passo alla volta.

ad esempio garantendo la soddisfazione dei consumi notturni, quando viene meno la fonte solare, senza pensare di poter di colpo slacciarsi da un fornitore esterno e fare da sé. Non perché questo non sia tecnicamente possibile, ma solo perché economicamente ed ecologicamente sbagliato.

Economicamente possiamo discuterne, anzi, sono qui apposta. Ecologicamente sbagliato proprio non lo capisco:preoccupato:

Se tu volessi garantire un accumulo energetico che ti permetta di superare i mesi invernali, quando il sole alle nostre latitudini (nord Italia) fornisce a mala pena il 10% del suo apporto estivo, potresti scegliere 2 strade: accumulare d'estate per consumare d'inverno, usando un vettore, che può essere Idrogeno, acqua pompata ad alta quota, aria compressa, con contenitori di energia molto grandi,

Andrebbe bene qualsiasi tecnologia ovviamente, basta che sia economicamente e ed ecologicamente sostenibile. Io mi sto focalizzando sul vettore idrogeno perchè è stata una scelta istintiva di svariati anni fa e il suo studio è più che sufficiente ad assorbire tutte le mie capacità e il tempo disponibile, ma se dovesse venire fuori altro benvenga.

oppure spendere per un impianto sovradimensionato (10 volte più grande) in grado di garantire il tuo fabbisogno nelle peggiore condizioni.

Beh, questa è ovviamnte una strada non percorribile sotto tutti i punti di vista.

Dal punto di vista pratico, spendendo il giusto si possono a mio avviso coprire circa 3/4 delle esigenze termiche ed elettriche di un'abitazione tipo, continuando ad usare fonti convenzionali per il quarto rimanente.
Anche qui posso essere cocncorde, ma perchè non osare un po di più?
Obbiettivo indipendenza energetica; sarebbe una cosa così brutta? Potrei elencarti tutta una serie di motivazioni di un certo peso, ma preferisco farlo in altro post; uno un po più struttrato che, magari, coinvolga anche una platea più ampia.

Per il momento vovevo richiederti/vi la domanda posta prima: Hai/avete un'idea del materiale ( qualche lega o acciaio speciale suppongo) che utilizzano per fare i cilindri/sfere interni dei dewar adatti per l'idrogeno? qualche link magari, in cui ci siano dati etc? Super grazie:bye1:
 
Ho letto il primo: Beh, che dire, al di là dell'incidente, rispecchia esattamente tutto quanto già detto sulla pericolosità dell'idrogeno.
Cioè, almeno questo ho evinto dall'articolo, che è meno pericoloso dei carburanti tradizionali ma c'è ancora molta paura su questo tipo di vettore.
Avanti col secondo.
 
Andiamo col secondo, ho volutamente evitato di leggere attentamente tutto ciò che riguarda gli idruri, ma indicativamente sono tutte cose che avevo giò visionato in altri lavori.
Per l'idrogeno liquido quello che mi interessa:
Problema Numero 1:
"i contenitori di H2 liquido sono sistemi aperti in modo tale da prevenire forti sovrappressioni. Perciò, il trasferimento di calore attraverso il contenitore porta direttamente alla perdita di idrogeno."
Soluzione numero 1:
SOLO ED ESCLUSIVAMENTE per serbatoi statici di stoccaggio ( discorso completamente diverso andrebbe fatto per serbatoi su automobili, per questioni di sicurezza): normale valvola di sovrappressione nel vessel interno---> limitati trasferimenti di calore per conduzione etc.
Grosse valvole di sovrappressione nel vessel esterno----> sicurezza di espulsione gas controllata in caso di cedimento/ guasto del vessel interno + nessuna dispersione termica. Questi serbatoi, compresi quelli della BMW, Linde etc. sono stati studiati appositamente per prevenire esplosioni in caso di urti, incidenti etc,----> maggiore superfici contatto per la sicurezza---> maggiori dispersioni (1,5% giorno)
Problema numero 2:
"Studi quanto meccanici sull’idrogeno hanno mostrato che esistono due differenti specie di molecole di H2: l’orto idrogeno con spins nucleari paralleli e il para idrogeno con gli spins nucleari antiparalleli. Ciò è responsabile del comportamento inusuale del calore specifico dell’idrogeno a bassa temperatura. Il lavoro ideale necessario alla liquefazione dell’idrogeno deve essere calcolato dai dati sperimentali etc etc etc..."
Non sa quante volte questo problema e venuto fuori: Sembra la causa di tutti i mali dell'idrogeno liquido....:cry:
Soluzione numero 2:
Utilizzando un catalizzatore "costosissimo" a carboni attivi, ovviamente situato prima del dewar, e precisamente prima della valvola J-T, dove la temperatura dell'idrogeno e già a circa -230° il problema viene : eliminato al 99%. Se poi vogliamo proprio fare i perfezionisti nel vessel interno possiamo mettere altro carbone attivo ( ad esempio in un tubo verticale sotto la valvola J-T) ed eliminare il problema al 100%.
In soldoni questi signori stanno studiando contenitori con altri scopi. Non catalizzano perchè comunque il calore per trasmittanza, causato da questioni di sicurezza, è già sufficientemente elevato da rendere irrilevante l'evaporazione per conversione.
Esaminero gli ultimi 2 documenti nei prossimi giorni, quando avrò un po di tempo. Grazie
 
Credo di aver colto una leggera ironia?:spettacolo:
Comunque la risposta che si evince dall'articolo, non parole mie che non contano nulla, è: sì; l'idrogeno è meno pericoloso.
Meno pericoloso non vuol dire non pericoloso! E' un combustibile e come tutti i combustibili va trattato. Attenzione, prudenza, controllo.
Una domanda: te la ricordi la strage di Viareggio dove sono morti 33 cristiani?
Prova a fare un'analisi serena dell'incidente: secondo te, se invece di GPL quei vagoni avessero contenuto idrogeno liquido avremmo avuto le stesse catastrofiche conseguenze? Prova a fare un'analisi meditata....
 
Giusto per farti una cultura di base, perlomeno leggiti
Hydrogen safety - Wikipedia, the free encyclopedia
dove si dice, per esempio, che

Liquid hydrogen
Condensed and solidified atmospheric air, or trace air accumulated in manufacturing, contaminates liquid hydrogen, thereby forming an unstable mixture. This mixture may detonate with effects similar to those produced by trinitrotoluene (TNT) and other highly explosive materials


Inoltre, mi ricordo che - in passato - un utente del forum (Fedro, anche se non mi ricordo bene) è morto facendo esperimenti caserecci con l'idrogeno.
 
Giusto per farti una cultura di base, perlomeno leggiti
Hydrogen safety - Wikipedia, the free encyclopedia
dove si dice, per esempio, che

Liquid hydrogen
Condensed and solidified atmospheric air, or trace air accumulated in manufacturing, contaminates liquid hydrogen, thereby forming an unstable mixture. This mixture may detonate with effects similar to those produced by trinitrotoluene (TNT) and other highly explosive materials


Inoltre, mi ricordo che - in passato - un utente del forum (Fedro, anche se non mi ricordo bene) è morto facendo esperimenti caserecci con l'idrogeno.
E' una cosa tristissima e mi dispiace, ma sai dirmi quante persone sono decedute e hanno avuto incedenti causati dai combustibili fossili?
Comunque non è mia intenzione convincere nessuno. Ho semplicemente evidenziato quanto scritto nell'articolo e ritengo l'idrogeno, in certe condizioni ovviamente, meno pericoloso di altri combustibili. Nessuno ti costringerà mai a metterti l'idrogeno in casa.
Sarà sempre una libera scelta.
Almeno fino a quando i combustibili fossili dureranno.
Aggiungo solamente che i combustibili tradizionali hanno molti mezzi per uccidere e non sono certo io che devo ricordarvelo.
 
Credo di aver colto una leggera ironia?:spettacolo:
Comunque la risposta che si evince dall'articolo, non parole mie che non contano nulla, è: sì; l'idrogeno è meno pericoloso.

ciao caro , la mia risposta è : no , l'idrogeno è + pericoloso dei normali combustibili utilizzati per autotrazione come già spiegato nel thread che ti avevo linkato , e come Besselkn sta' cercando di spiegarti :)

Una domanda: te la ricordi la strage di Viareggio dove sono morti 33 cristiani?

certo

Prova a fare un'analisi serena dell'incidente: secondo te, se invece di GPL quei vagoni avessero contenuto idrogeno liquido avremmo avuto le stesse catastrofiche conseguenze? Prova a fare un'analisi meditata....

per l'incidente di Viareggio( Top Event) .... andrebbe analizzato con maggior cura( di sicuro non in 2 righe ) , la tua domanda non è di facile risoluzione come potrebbe sembrare ...

cordialmente

Francy :)
 
Ultima modifica:
ciao caro , la mia risposta è : no , l'idrogeno è + pericoloso dei normali combustibili utilizzati per AUTOTRAZIONE...
In generale credo che stiamo parlando di due cose diverse:
Per autotrazione concordo con voi che l'idrogeno liquido non mi sembra la soluzione ottimale.
Io stavo facendo un'analisi di un problema diverso: stoccaggio statico.
 
per lo stoccaggio avevo gia' espresso i miei dubbi qui

lavoro anche con grossi quantitativi di gas refrigerati ( azoto liquido e CO2 liquida , stoccaggi da 40.000 litri) .. non ho mai visto stoccaggi o cisterne in plastica per questi criogenici

i motivi sono quelli elencati da miradoc (fragilita' termica dei materiali )
 
Per il momento vovevo richiederti/vi la domanda posta prima: Hai/avete un'idea del materiale ( qualche lega o acciaio speciale suppongo) che utilizzano per fare i cilindri/sfere interni dei dewar adatti per l'idrogeno? qualche link magari, in cui ci siano dati etc? Super grazie:bye1:

Putroppo se non conosco la tecnologia attuale non posso fare confronti. Rimane quindi aperta la mia precedente domanda.
Senza punto di partenza la strada è incerta.:)
 
mi pare che gli acciai utilizzati per serbatoi dewar siano acciai inossidabili( Ni-Cr-Mo) Duplex ( austeno-ferritici )

+ Ni c'è nell'acciaio e minore è la temperatura di possibile utilizzo , ma non ho tabelle da presentarti

forse mettendo questa voce come ricerca.. "acciai Duplex"... puoi trovare qualcosa in piu' :)

cordialmente

Francy
 

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