Idrogeno da biomasse


CITAZIONE (leptone @ 26/3/2007, 22:42)
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.
Tralasciamo le altre sostanze inquinanti o meno che si formano durante questo processo e concentriamoci sui 4 gas che ho elencato.

Quindi:
Biomassa + calore ---> H2 + CH4 + CO + CO2 +altri

Si otterrà quindi una quantità X di idrogeno.
La quantità di H2 prodotto può essere incrementato facendo reagire il CH4 con vapore aqueo secondo la formula:

CH4 + H2O --> CO + 3 H2

Si fa reagire la CO sempre con vapore acqueo

CO + H2O --> CO2 + H2

Questo processo, noto da parecchi anni, si chiama steam reforming ed ha una resa aprossimativa del 70%.

Ora in questo forum si è parlato parecchio di biomassa per generare energia indispensabile al nostro paese.
Ma anche l'idrogeno in un prossimo futuro diventerà importante visto che esaurendosi le riserve petrolifere sarà il nuovo "combustibile".
Inoltre è attualmente impiegato per la fabbricazione di ammoniaca, base di molti fertilizzanti ed altro ancora.
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.
E se usassimo i gassificatori?​

Aggiungo.

3 H2 + N2 --> 2 NH3

2H2 + O2 --> 2 H2O

10 moli di aria approssimativamente sono 8 di N2 e 2 di O2

8 N2 + 24 H2 --> 16 NH3

2 O2 + 4 H2 --> 4 H2O

Ottengo 8 N2 dall'aria facendo reagire per semplice combustione 4 H2 con l'ossigeno dell'aria...
Queste 8 moli di N2 le faccio reagire con 24 moli di H2 per ottenere ammoniaca.

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.
In più ho l'energia proveniente dalla combusione!
 
Trasformare l'idrogeno in ammoniaca è una possibile soluzione che a suo tempo è stata valutata per consentirne il trasporto.
Inoltre l'ammoniaca è importantissima in parecchi processi industriali e soprattutto utilissima per la produzione di fertilizzanti.
Ritengo tuttavia che questa applicazione non sia idonea ai gassificatori.
Ormai i sistemi per produrla sono ben collaudati da tempo, quindi è meglio usare il syngas per produrre energia e idrogeno.

Ely
 
Non mi riferivo ai gassificatori!

Sai che:

1)l'ammoniaca liquida contiene 1.5 volte più idrogeno dello stesso idrogeno liquido a parità di volume!
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.
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...
3)Le navi non viaggiano ad idrogeno...


E' sicuramente da ben valutare...
 
Si conosco la tecnica, non è niente di nuovo.
Il problema principale è che a temperatura ambiente è tossica oltre che ad avere un noto odore...
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.
Ely
 
Ah ok, non è ammoniaca ma Mg(NH3)6Cl2.
Non conoscevo questo sistema, comunque molto interessante
:lol:

Lo leggerò con calma.

Ely
 
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.
 
CITAZIONE (DonGiovì @ 14/5/2007, 06:17)
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.​

I sistemi basati sugli idruri devono essere rigenerati ogni volta o alla peggio smaltiti.
In questo caso come funziona?

Ely
 
Ciao a tutti, sono nuovo in questo forum.
Stò effettuando delle ricerche nella gassificazione delle biomasse.
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

** Ho sistemato il messaggio come da tua indicazione - Leptone **

Edited by leptone - 14/10/2007, 10:23
 
Beh...non esiste un valore giusto e uno sbagliato.
Molto dipende dalla biomassa, dal tipo di gassificatore, dalle condizioni di gassificazione, dall'agente comburente (aria e/o O2), ecc...
Per quanto riguarda la mia esperienza, orientativamente, la percentuale di CO2 varia tra il 7 e il 12%.
saluti
 
Ho controllato i valori che avevo trovato su internet.....sono più o meno gli stessi.
Io avevo come riferimento tra 5% e 9% per quanto riguarda la concentrazione volumetrica dell'anidride carbonica nel syngas.
Grazie per la risposta.
 
Ciao a tutti.
Ho bisogno di un'informazione.......
Non riesco a trovare quanto potrebbe costare un gassificatore.
Mi potete aiutare?
Grazie
:B):
 
CITAZIONE (teo.82 @ 18/10/2007, 14:56)
Ciao a tutti.
Ho bisogno di un'informazione.......
Non riesco a trovare quanto potrebbe costare un gassificatore.
Mi potete aiutare?
Grazie
:B):

ehhhh...na domandona mica da poco!
Innanzi tutto occorre sapere:
- tipo di biomassa;
- taglia (kg/h - KW)
 
Lo so che è una domanda difficile....
La biomassa è legna e scarti organici......considera solo legna.
Come ingresso al gassificatore considera un 100kg/h.
Se riesci a darmi un costo indicativo....senza entrare nel dettaglio, te ne sono grato.
 

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