[olio] emulsione olio-acqua per cogenerazione olio vegetale

[Mr.Hyde]

Salve ragazzi , vorrei fare alcune osservazioni in merito alla combustione di sostanze che gia' contengono idrogeno , ossia gli "idrocarburi". I combustibili contenenti idrogeno nella molecola , hanno 2 poteri calorifici(a differenza di quelli che NON contengono idrogeno) , potere calorifico superiore e potere calorifico inferiore. bene, il potere calorifico inferiore è quello che piu' interessa la realta' delle combustioni (caldaie , motori a combustione interna ,turbine ..etc ) . il pci differisce dal potere calorifico superiore(pcs) , proprio per la presenza di idrogeno nella molecola e dalla percentuale di umidita' presente nel combustibile!!(ogni kg di acqua liquida richiede circa 2,5 MJoule per passare allo stato gassoso a 100 °C) , domani mi spieghero' meglio , anche se molti di voi avranno gia' capito che ci troviamo di fronte al solito giochetto ..."dell'energia perpetua" , dove entra 100 ed esce 120 ... ovviamente e banalmente impossibile ma soprattutto contro tutte le leggi termodinamiche .. cordialita' da Francy... ps , adesso non ho tempo ma domani postero' tutti i calcoli sia per vaporizzare l'acqua presente nei combustibili data dalla reazione dell'idrogeno legato al carbonio (presente nel combustibile) , che da quella dell'umidita' + l'energia che serve per la termolisi dell'acqua( in questo caso ..energia che serve alla rottura del legame covalente polare tra idrogeno ed ossigeno), tutte queste energie in piu' , vanno a discapito dell'energia prodotta dal combustibile stesso . abbassandone la resa chiaramente... ma.... facendone grosso business

 

[Sulzer1]

Eh Francy, con il pcs se la giocherebbero se a valle degli scarichi ci fosse una caldaia a condensazione che recupera energia termica a bassa entalpia . Qui immettendo acqua nella camera di combustione producono più energia meccanica....
Un mio vecchio capocantiere raccontava che durante il suo servizio militare gli davano una diaria molto bassa e lui era lontano da casa dilaniato dalla fama e dalla mancanza di una fidanzata. Questa diaria non era sufficiente per andare al ristorante e anche nel casino locale così quando andava a ritirarla doveva sempre scegliere se andare a spendere i suoi soldi in un posto o nell'altro.
Ho l'impressione che in questo caso l'energia contenuta nel combustibile faccia la funzione della diaria del militare.......

 

[Mr.Hyde]

Ciao a tutti , come anticipato ieri sera ,vorrei mettere in evidenza 2 calcoli che riguardano l'alimentazione di caldaie etc con sistemi combustibili misti ad acqua in emulsione.
Il potere calorifico definisce quante Kcal ( o KJoule) puo' fornire un kg di combustibile. Nel caso dei combustibili che contengono idrogeno nella molecola , si fa' distinzione tra potere calorifico superiore e quello inferiore. Analizziamo meglio queste definizioni.
Il potere calorifico superiore , è l'energia espressa in kcal o kj che un kg di combustibile potrebbe fornire in linea teorica per combustione completa stechiometrica. Puo' essere calcolato in base alla composizione chimica elementare. sommando tra loro i vari poteri calorifici degli elementi. Es : avendo un combustibile con composizione 85 % di carbonio , 12 % di idrogeno e 1% di acqua (esempio riportato sul mio libro di generatori di vapore , ma vedo anche da wikipedia) , andremo a sommare i vari poteri calorifici dati dalle reazioni chimiche dei singoli elementi con ossigeno
1-) C + O2 ----> CO2 ..... calore prodotto dalla reazione = 34,01 MJ (8130 kcal) per kg di carbonio
2-) H2 + 1/2 O2------> H2O....... calore prodotto dalla reazione = 144,2 MJ (34500 Kcal) per kg di idrogeno

non consideriamo lo zolfo per comodita', ed indichiamo con Hs il calore specifico superiore
Hs= (0,85 x 34,01) + (0,12 x 144,2) = 46,2 MJ (11050 kcal)

bene, definito il potere calorifico superiore , spieghiamo meglio il potere calorifico inferiore (Hi) . Come possiamo vedere in un combustibile contenete H nella molecola, si ha la reazione (2) sopramenzionata . In questa reazione con, la % di idrogeno come sopra, il contributo al potere calorifico è di 17,3 MJ per kg , pero' formandosi acqua dobbiamo togliere il calore assorbito dalla stessa per passare di stato. Quindi riassumendo , il potere calorifico superiore non sara' sfruttato nella pratica , ed il nostro combustibile dara' effettivamente meno calorie di quel che avevamo calcolato sopra . Precisamente , dobbiamo considerare che 1 kg di acqua assorbe circa 2,5 MJ Detto questo, dalla reazione tra 2 g. idrogeno e 16 di ossigeno si formano 18 g. di acqua , visto che nel nostro combustibile abbiamo 120 g di idrogeno, si formeranno 1080 g di acqua che a 100°C asporteranno 2,75 MJ + il calore sensibile dato dalla temperatura di uscita dei fumi di combustione(nel caso di un motore a scoppio , all'uscita dal cilindro possiamo stimare temperature di almeno 600 °C , mentre in una caldaia industriale che produce vapore ,possiamo stimare almeno 200 °C ) ogni kg di vapore per essere riscaldato da 100°C fino a 600 °C richiede circa 1 MJ ,inoltre il combustibile contiene acqua (1%) quindi questa acqua asporterà altro calore , e precisamente 0,4 MJ di calore (secondo i calcoli appena sopra.
Dopo queste considerazioni, vediamo quanto risulta essere il calore fornito effettivamente da 1 kg di combustibile(o meglio il potere calorifico inferiore) :
Hi = Hs - ( 2,75+1+0,4) = 46,2 - 4,15 = 42,05 MJ ...

Ora prendiamo in esame il caso in cui questo benedetto combustibile venga miscelato con il 10 % di acqua .

Cosi facendo , 1 kg di combustibile emulsionato cambiera' di composizione , risultando 76,4% di carbonio, 10,7 di idrogeno e 10,9% acqua
ora rifacciamo i calcoli :
Hs= (0,764 x 34,01) + (0,107 x 144,2) = 41,4 MJ per Kg di combustibile

Hi = Hs -( 2,4 + 0,9 + 4 ) = 34,1 MJ per kg di combustibile

Conclusioni :, aggiungendo il 10% di acqua al combustibile di partenza , abbiamo perso per strada ( 42,05 - 34,1 ) 7,95 MJ = 7950 KJ di energia ....

N.B. per comodita' non ho considerato il calore asportato dall'aria comburente!!

p.s. domani parlero della termolisi dell'acqua nella camera di combustione, non ne ho parlato stasera per non appesantire il discorso, ...vi anticipo che in un sistema di questo tipo a queste temperature (motori a comb interna) è praticamente impossibile che avvenga, in quanto da studi eseguiti dall' enea risulta che a temperature ben superiori ai 2000 °C si ha una conversione termolitica dell'acqua del 10 % , mentre a 4050 °C la conversione è del 50% ...fate vobis ... Cordialita'
Francy

 

[Sulzer1]

See, Francy e la dissociazione ionica ? o era dorica? devo andare a ripassare gli stili perchè tra le tante cose che invecchiando dimentico c'è anche questa......

 

[Mr.Hyde]

hahaha , e pensa che quell'acqua aggiunta la paghi come se fosse combustibile .... che dire ?... si è trovato un metodo per vendere granelli di sabbia nel deserto .... o meglio ..occhiali ai ciechi
cordialmente
Francy

 

[gordini-motori]

@ Proff,allora vorrei vedere il certificato approvato caterpillar, poi se non lo avete posso sempre parlare io a caterpillar, la vostra macchina non la conosco, conosco la miscelazione di olio vegeteale e acqua, fatto un pò di esperimenti con il mio C....., HHO, roba vecchia gia provata da anni si funziona in certe motori a ciclo otto, ed è pure una bomba in questo forum per anni ne abbiamo parlato e aspettato uno che uscisse allo scoperto con una industrializzazione seria, vantaggi NOX non varia, CO si, efficienza MMM, risparmio forse, sia a diesel ceh ad olio vegetale, Ok era pochina la miscela di HHO,ora se vuole in territorio aperto se ne puo parlare più seriamente, ma con prove ogettive reali, grazie Gordini

 

[fabio19tdi]

Molti anni fa, cercavo metodi per migliorare la "nebulazzibilità" dell'olio di semi. Mi interessava si polverizzasse meglio e bruciasse meglio e prima, se ne riducevo la viscosita o se trovavo altre strade per me era uguale.
Lessi del gecam, l'idea di inquinare ancora di meno mi stuzzicava ed iniziai dei test.
Feci molte prove, usando molti possibili tensioattivi e mix fra essi, alcool, lecitina di soia, sapone da olio di semi autoprodotto, acetone ecc...
Purtroppo ormai ricordo ben poco dell'esito dei test, ricordo che arrivai ad avere emulsioni relativamente stabili, mi pare con l'alcool e acetone che duravano qualche settimana ma il tutto ad occhio quindi insomma era solo un gioco.
Utilizzavo poi la pistola per verniciare del compressore come lanciafiamme per valutarne sempre ad occhio l'infiammabilità, sparando contro una fiammella accesa. Con l'olio puro sparavo un getto pochissimo nebulizzato, bruciava poco e male, con gasolio puro avevo una bella nebulizzazione, con acqua ragia o benzina faceva faville, e sopratutto con le emulsioni bruciavano tutti molto meglio, era veramente divertente!
Anche l'olio si polverizzava molto di piu bruciando completamente e molto piu velocemente, mi divertivo a bestia!
Ma il coraggio di metterlo in un motore non l'ho mai trovato.
Resto però convinto che riuscire a fare delle emulsioni olio-acqua potrebbe permettere una migliore combustione, disperdendo nell'ambiente meno calore recuperato dal passaggio di stato dell'acqua che cosi contribuisce in fase attiva.

 

[Mr.Hyde]

Ciao Fabio , come ben sai (in quanto ne abbiamo gia' parlato per telefono) , anche io sono interessato alle diminuzioni di gas nocivi in atmosfera. mi piace il tuo spirito di sperimentazione e lo condivido al 100% ( attento pero' a fare questi esperimenti ) ... Non so' se hai avuto modo di vedere i calcoli da me eseguiti poco sopra sul potere calorifico dei combustibili .
Prendero' come esempio per spiegare meglio il concetto sopraespresso matematicamente , considerando quel che piu' mi compete, ossia i generatori di vapore
Come puoi apprendere dalla descrizione dei miei dati personali, oltre a fare il mezzo matto dispongo di una patente di 2° grado per la conduzione di centrali termiche atte a produrre vapore per vari utilizzi ...
Detto questo mi piacerebbe che tu prendessi visione di alcuni aspetti riguardanti la produzione di vapore
1) le attuali conoscenze scientifico/tecniche per il controllo della combustione nei generatori di vapore è gia' avanzata a sufficienza per permettere una ottimale polverizzazione del combustibile nella camera di combustione , in modo da ottimizzare la stessa e produrre incombusti praticamente nulli , o trascurabili a livello di resa calorica, per il discorso ambientale , molti studi e molti processi permettono un'ulteriore trattamento fino ad abbattimento pressoche totale.
2) non dimenticare che per fare una emulsione , l'acqua impiegata è ultrapura , quindi richiede dispendi energetici per essere trattata, senza parlare della energia consumata per produzione di emulsionanti e/ solventi utilizzati per fare questa emulsione .
3) se il potere calorifico di un combustibile viene abbassato cosi' vistosamente (vedi sopra) , la produzione di vapore ( a parita' di calore disperso) si abbassera' proporzionalmente al potere calorifico stesso... mi spiego meglio , se l'acqua che c'è nel corpo cilindrico, richiede, per trasformarsi in vapore 600 Kcal a kg nell'unita' di tempo , ed io gliene fornisco solo 450, evidentemente si trasformeranno in vapore solo 0,75 kg di acqua e non 1 Kg ... quindi la mia caldaia perde potenzialita' ( potenzialita' di un generatore di vapore= vapore prodotto nell'unita' di tempo) , da non confondersi assolutamente con il rendimento.
Se il generatore viene utilizzato per produrre energia elettrica , nello stesso tempo produrra' meno energia, quindi si dovra' aumentare la portata del combustibile al bruciatore (in kg/ora) per tornare alla potenzialita' iniziale, in alternativa( se la caldaia è gia' al 100% , si dovra' mettere in marcia una seconda caldaia e farle lavorare in coppia , con una doppia dispersione ). Ricordiamoci sempre ,che l'energia non si produce , ma solamente ...si trasforma da una forma in un'altra (andando in perdita nella trasformazione stessa). Vedendola in questo modo il discorso è piu' chiaro (forse )
p.s. ho fatto delle riflessioni proprio terra terra ,per farmi capire da tutti
cordialita'
Francy

 

[fabio19tdi]

Perfettamente d'accordo con te!
Io partivo da premesse diverse:
La mia auto non ha un sistema di iniezione ottimizzato per un combustibile viscoso come l'olio di semi, quindi cercavo un modo per migliorare la formazione dello sparay e/o ridurre la viscosita
In un auto moltissima energia se ne va sotto forma di calore, secondo quanto riferito da quelli che fanno il gecam (gasolio con il 10% acqua ) il a partita di volume iniettato non si ha un a perdita di prestazioni, perche sempre secondo loro l'acqua evaporando assorbe calore ma passando allo stato gassoso aumenta la pressione in camera di scoppio, ma a me andrebbe bene anche perdere qualche cv, mi basta o inquinare meno o ridurre i grammi di gasolio per Kw/h
Per l'acqua ultrapura c'è poco da fare, io al massimo ho quella distillata hehehehehe

Anzi a dirla tutta a me non interessa nemmeno sia acqua, pensavo infatti di provare anche alcool idrati o qualsiasi altra cosa trovi eheheh

Per le caldaie invece non ho idea, l'unico possibile vantaggio è che sempre a parita di combustibile, ti ritrovi una maggior quantità di gas di scarico ma ad una temperatura piu bassa, va visto poi quale delle due situazioni è piu facile da sfruttare nel caso delle caldaie, cioà se si ha un migliormaneto del rendimento nello scmbaio termico.
So che lo stanno provando anche nelle turbine aureonautiche: Motore ad iniezione d'acqua - Wikipedia

 

[Mr.Hyde]

si Fabio, ti stimo per tutti gli esperimenti che hai fatto e per la dedizione che hai per l'ambiente (che tra l'altro condivido al 100%)di cui mi hai raccontato per cell l'altra volta , premetto che sui generatori di vapore la potenzialita' diminuisce... ma se oltre alle incertezze sulla presunta " non perdita di efficienza nei motori endotermici " ( che come sottolinei tu giustamente "è riferito dai produttori di GECAM") si sommano questi altarini di studi scientifici eseguiti dall'ARPA in associazione al CNR ... tutto prende un'altra visione ... che non fa altro che aumentare in me lo scetticismo verso le affermazioni dei produttori... ecco uno stralcio

....di recente(2002) sono state effettuate altre sperimentazioni di cui ha dato notizia la rivista italiana del petrolio « La Staffetta » del 13 aprile e del 17 aprile; la suddetta sperimentazione e' stata effettuata in occasione dell'apertura del nuovo tunnel del Ravone a Bologna nel mese di luglio scorso; i risultati inediti sono stati pubblicati appunto per la prima volta dalla Staffetta ; nell'esperimento, condotto dal comune di Bologna, dall'Azienda trasporti comunale, dalla sezione provinciale dell'Arpa e il CNR-ISAO Bologna nell'ambito dell'accordo di programma Enea-ministero dell'ambiente relativo al «Progetto prevenzione inquinamento da benzene ed IPA» sono stati messi a confronto il metano, il bio-diesel, il Gecam della Cam Tecnologie, il gasolio bianco della TotalFinaElf, il gasolio convenzionale; e' risultato che il Gecam ed in genere la miscela gasolio-acqua non sono meno inquinanti del gasolio, che nel caso dell'emissione di IPA e' risultato meno inquinante del Gecam; per ulteriori interessanti particolari tecnici si rimanda alle pubblicazioni citate; l'esperimento di Bologna sconfessa i presupposti che hanno indotto il ministero dell'economia e delle finanze a concedere agevolazioni fiscali per incentivare la produzione del «gasolio bianco» -: se intende ridurre immediatamente le agevolazioni fiscali sulle accise applicate al Gecam, in considerazione dei risultati dell'esperimento nel tunnel di Ravone, che sconfessa la presunta ecologicita' del Gecam; se gli studi sperimentali in essere citati nella risposta del ministero dell'economia e delle finanze siano attendibili e se sono stati commissionati da organi pubblici addetti al controllo delle caratteristiche inquinanti dei carburanti.(5-00879)
(FONTE .. INTERROGAZIONE A RISPOSTA IN COMMISSIONE 5/00879 presentata da POLLEDRI MASSIMO (LEGA NORD PADANIA) in data 20020424 | OCD - Ontologia della Camera dei deputati )

comunque se leggi tutto appena sopra al mio stralcio ci sono anche le case automobilistiche e non che avevano eseguito gli studi prima di questo (ma non me la sentivo di menzionarle)

per conoscenza :
il benzene è ritenuto cancerogeno
gli IPA sono l'acronimo di idrocarburi aromatici policiclici , assodati cangerogeni

 

[fabio19tdi]

Mitico Mr.Hide sei una specie di bibbia! heheheh Anzi ne sei una piu del diavolo....
Via me l'hai mezza smontata, stasera a casa studio e leggo con calma quanto mi hai scritto, adesso al volo non ho la sufficiente concentrazione.
Ma intanto io rilancio: almeno allo socopo di ridurre la viscosita o perlomeno migliorare l'iniezione di una miscela acqua/olio di semi in un motore pensato per il diesel può essere utile?

 

[Mr.Hyde]

sicuramente l'acqua abbassa notevolmente la viscosita' di un'olio , su questo non si discute (l'olio ha una viscosità maggiore dell'acqua ma densita' inferiore. anche se normalmente si fa confusione tra densita' e viscosita') emulsionanti che si potrebbero usare sono i nonilfenolietossilati anch'essi combustibili ( purtroppo cancerogeni) ... ringrazio per il complimento , ma non me lo merito. Mi limito ad enunciare le mie modeste conoscenze ( tutto quel che scrivo puo' essere messo in discussione da persone maggiormente competenti) , difatti aspetto sempre interventi dai piu' esperti e/o dagli enti preposti ,che possano illuminarmi. Cordialita' . Francy

 

[Sulzer1]

La discussione sui metodi per ridurre la viscosità dei combustibili diesel l'abbiamo affrontata più volte. Per i motori stazionari e i grandi motori marini la soluzione più efficiente rimane il condizionamento classico con l'aumento di temperatura sotto il controllo costante del viscosimetro, tenendo presente che da almeno 70 anni in campo navale si utilizzano iniezioni secondarie di acqua in camera di combustione. Lo scopo è sempre stato quello di rimediare alla scarsa resistenza alle alte temperature dei metalli di un tempo. Da quando è stato risolto questo problema a livello industriale non si è più sentita questa esigenza.

 

[Mr.Hyde]

difatti anche sulle caldaie industriali su cui opero , lo stratagemma per abbassare la viscosita' è per riscaldamento dell'olio combustibile ,sostanza che a 20°C risulta semisolida. Viene riscaldato a 110/120 °C prima della polverizzazione in lancia (pressione del circuito = 30 bar)

 

[fabio19tdi]

Sulzer1 confermami se ho capito bene: in campo navale in passato si usava l'iniezione di acqua all'unico scopo di abbassare le temperature? Erano motori particolarmente caldi pur girando molto lenti?

 

[Sulzer1]

Sino a qualche anno fa nelle grandi centrali andava per la maggiore un combustibile che le micro-macro-medio emulsioni de noantri gli facevano na..... l'ORIMULSIO'N, dalla unione della parola Orinoco e emulsion in spagnolo, inventato dalla compagnia di bandiera venezuelana, la pedevesa, per sfruttare gli enormi depositi di bitume del bacino dell'Orinoco, arrivavano ad aggiungere il 30% di acqua e lo stabilizzavano con dei tensioattivi ( in pratica era una emulsione basica come quelle che si usano d'estate come primer d'attacco per asfaltare tra strato vecchio e strato nuovo) . Peccato che gli asfalteni contengano un mucchio di zolfo, aromatici,metalli pesanti, vanadio e altre robette. Intanto che sono asfalteni si comportano come una gomma vulcanizzata, quando li bruci .....
Beh, in un posto dove c'era un vecchio motorone da 12 Mwe con l'iniezione meccanica che serviva solo da ancillary fecero una prova scaldando sto minestrone venezuelano a 55 ° e a parte le emissioni da galera girava che era un piacere.
Insomma, con sommo dispiacere della PDVSA , quando in Europa la gente si accorse che le centrali avevano smesso di bruciare il carbone ma in cambio bruciavano questa colatura dell'inferno ( l'Enel era il miglior cliente attraverso ENI) , dovette smettere di produrla. Oggi penso si siano rassegnati a trattarlo in un gassificatore a letto trascinato

 

[Sulzer1]

Non erano più caldi di adesso , per esempio, un MAK di prima della guerra a pieno regime aveva gas di scarico che uscivano a 320°-340° un Wartzila di oggi sfiora i 500°. I materiali con cui erano costruite le valvole e le teste erano meno resistenti alle alte temperature. Questo avveniva anche nei motori a ciclo Otto anche se per la peculiarità del ciclo la fase di alimentazione è caratterizzata dal passaggio di stato del carburante da liquido a gassoso e dal conseguente raffreddamento dei gas a ogni ciclo. Sia sui motori di aereo che nei motori da corsa si erano tentate varie strade , dalla iniezione di acqua a quella di miscele di acqua e alcool di varia natura. Se andrai a leggere indietro , negli anni scorsi abbiamo discusso parecchio di questo argomento

 

[fabio19tdi]

Grazie mille per le utili info. Avevo letto e del'iniezione di acqua e metanolo sopratutto in campo avio, per ridurre riscaldamento e battito in testa.
Nei giorni scorsi per caso mi ero anche letto la storia dell'orimulsion, che vorrei produrre a partire da olio di semi.
P.S. Intanto mi sono imbattuto in questo sito che perla proprio di ciò che voglio fare! eheheh
Clima Save Generation Set

 

[pasruggiero]

La invito a visitare Emulsion Power

La invito a visitare Emulsion Power

leonardon, già discusso delle emulsioni, roba degli anni trenta, e come già ho detto in mare sono più di quello che credete l'uso di emulsioni varie dal rendimento insignificante se non nullo, per non parlare dei guru delle micro onde e cosi via, si ora sul mecato esistono tecnologie che potrebbero trattare meglio le emulsioni, però continuamo ad produre il gasolio bianco con la chimica(leggi Gecam), per cui si buoni propositi, ma la solita solfa, riguardo che bisogna sperimentare ancora perdonami ma sono stanto si sentirlo dire e non vedere mai un risultato, con la scusa dei discorsi accademici, e del provicità assoluta della ricerca, che in italia e solo fine ha se stessa,(non conosco nessuno di questi speudo guru in boletta come mè che per dimostrare che ho teorie giusto ho steso i MIEI SOLDI ), escusato lo sfogo, saluto

Quello che dice è vero! L'emulsione di carburanti con acqua viene da lontano. Nell'ultimo quinquennio, dopo che il progetto Gecam è stato abbandonato dalla Pirelli è stato rivisto e revisionato e migliorato da una piccola società la Emulsion Power srl che ha un impianto di produzione di emulsione gasolio di circa 20 milioni di litri annui da 4 anni presso un deposito fiscale della Tamoil di Trecate (NO). L'emulsione prodotta dalla tecnologia Emulsion Power per tutto il periodo di utilizzo di emulsione non ha mai dato problemi sia ai mezzi di trasporto che alle caldaie per riscaldamento e viene commercializzato con il beneficio delle riduzioni delle accise. Attualmente la Emulsion Power oltre alla stazione di Trecate è presente anche in Cina e Polonia.... conosco l'azienda perchè è in start-up commerciale con un impianto emulsionatore di olio vegetale per impianti di cogenerazione, comunque per approfondire l'argomento la invito a collegarsi al seguente link Emulsion Power | Produzione di macchinari e additivi per le emulsioni acqua idrocarburi, carburante innovativo