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Benny
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 Inviato: 01 Dic 2006 20:31 Oggetto: |
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| chemicalbit ha scritto: | Uhm, cosa sono tutti questi off-topic? 
Non vorrei dover -per riputile la zona- usare una cosiddetta bomba H, cioè ..... ad idrogeno.  |
Ok, torno immediatamente in-topic...
| Typhoon90 ha scritto: | | l'antimateria è stata creata al cern e comunque delle teorie dicono che si potrebbe contenere utilizzando onde elettromagnetiche. |
Di queste cose ci ho sempre capito "mezza acca", ma so che l'antimateria presenta grosse difficoltà di contenimento ed un'enorme instabilità.
| una fonte autorevole ha scritto: | | Data la scarsità, l'antimateria, non è una valida fonte di energia. Generare un singolo atomo di antimateria è immensamente difficile. Sono richiesti acceleratori di particelle ed enormi quantitativi di energia; milioni di volte superiori a quella rilasciata dopo l'annichilazione con la materia ordinaria. Quindi a meno che non si scoprano sorgenti naturali di antimateria, o non si trovi un processo efficiente di produzione della stessa, il possibile sfruttamento come carburante rimarrà più che altro una mera curiosità. |
Per quanto riguarda l'utilizzo dell'idrogeno, in parte sarei favorevole, poiché si inquina alla produzione (come accade tutt'ora) ma si ridurrebbero drasticamente le emissioni al consumo.
D'altra parte mi sono posto lo stesso quesito di axlman riguardo le emissioni di vapore.
E' certo che anche gli attuali combustibili danno come prodotto di combustione vapor acqueo, ma in quantità inferiori rispetto alla reazione tra idrogeno e ossigeno (che come risultato può dare solo acqua, senza considerare l'eccesso o il difetto di ossigeno nella combustione).
Mi vien da pensare che, come al solito, si inneggi alla soluzione definitiva, al deus ex machina, senza considerare tutti gli aspetti.
Non dimentichiamo che non è la sostanza in sé che crea inquinamento, ma la sua presenza nel posto sbagliato e nelle concentrazioni sbagliate. Troppo vapore inquina quanto troppi idrocarburi. |
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axlman
Dio minore
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| Inviato: 11 Dic 2006 19:20 Oggetto: |
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| Benny ha scritto: | Mi vien da pensare che, come al solito, si inneggi alla soluzione definitiva, al deus ex machina, senza considerare tutti gli aspetti.
Non dimentichiamo che non è la sostanza in sé che crea inquinamento, ma la sua presenza nel posto sbagliato e nelle concentrazioni sbagliate. Troppo vapore inquina quanto troppi idrocarburi. |
Non dirlo a me, la vera storia dei CFC e del buco nell'ozono dovrebbe essere materia obbligatoria a scuola, invece non la conosce quasi nessuno. Visto che è lunghetta, la posto volentieri ma solo se a qualcuno interessa.
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Rozzemilio
Dio maturo
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| Inviato: 11 Dic 2006 19:38 Oggetto: |
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interessa, interessa  |
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axlman
Dio minore
Registrato: 19/10/06 16:58
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Residenza: l'Universo più scalcinato del Multiverso
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| Inviato: 11 Dic 2006 22:37 Oggetto: |
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| Rozzemilio ha scritto: | | interessa, interessa |
Bene, iniziamo, cerco di farla breve.
Saprete sicuramente dell'esistenza del premio Nobel, ma probabilmente non sapete che, per la chimica, furono premiati nel '95 M. Molina, S. Rowland e P. Crutzen per la loro ricerca sulla distruzione dell'ozono. Di contro il premio IGNobel sarebbe dovuto andare all'inventore dei CFC (CloroFluoroCarburi), principali responsabili del buco nell'ozono, tale T. Midgley, ingegnere chimico statunitense, già inventore della benzina al piombo per diminuire i battimenti del motore.
Mentre aggiungere piombo (metallo pesante la cui estrema dannosità all'organismo umano è nota da secoli) alla benzina sarebbe dovuta essere una decisione che avrebbe dovuto da subito generare più di una perplessità nell'industria, i CFC sembravano proprio un'ottima idea. Essi sono infatti molecole molto stabili, cioè caratterizzate dalla proprietà di non interagire praticamente con niente e quindi non infiammabili, non discioglibili in acqua, assolutamente atossiche e in più economiche da produrre. Insomma un vero e proprio paradiso per l'industria. Tanto che nel 1970 se ne scaricavano annualmente in atmosfera circa 750.000 tonnellate.
Quindi tutto bello, tutto pulito? o no?
Vista l'enorme diffusione e l'inesistente reattività, qualcuno propose di misurare la distribuzione dei CFC sparsi nell'atmosfera per fare rilevazioni atmosferiche. Venuto a conoscenza del progetto, Rowland se ne interessò e si chiese: anche se non reagiscono con niente, nulla in natura è assolutamente indistruttibile, che fine fanno realmente queste molecole? Proprio perché sono poco reattive, prima o poi andranno negli strati più alti dell'atmosfera e lì le radiazioni ultraviolette fanno macelli. Con l'aiuto di Molina fece qualche calcolo i cui risultati furono:
? le molecole di CFC impiegano circa 50 anni a raggiungere lo strato d'ozono
? lì giunte vengono dissociate dai raggi ultravioletti, liberando cloro
? il cloro liberato reagisce con l'ozono (O3), strappandogli un atomo di ossigeno e trasformandolo in ossigeno molecolare (O2)
? dopodiché rilascia l'atomo di ossigeno ad un'alto atomo singolo di ossigeno a formare ancora ossigeno molecolare, rendendo più difficile il fatto che gli atomi singoli vadano a formare altro ozono
? una volta libero il cloro ricomincia il ciclo e continua a trasformare ozono in ossigeno molecolare
? secondo il modello un singolo atomo di cloro scompone 100.000 molecole di ozono prima di ridiscendere dalla stratosfera
? lo strato d'ozono è complessivamente eroso del 10% a causa di tali reazioni
? i raggi UVB raggiungono la superficie, non più efficacemente filtrati dallo strato d'ozono, in quantità pericolosamente elevate.
Preoccupati, i due chimici pubblicarono i risultati su una rivista scientifica: reazioni dal mondo dell'industria chimica, nulle. Idem da parte del mondo accademico. Figuriamoci dal grande pubblico.
Tennero allora ('74) una conferenza stampa, in cui dichiararono che l'uso dei CFC avrebbe dovuto smettere immediatamente per evitare una catastrofe a livello globale, ottenendo così l'attenzione dei media.
La reazione dell'industria questa volta non si fece attendere e fu scontata. "Sono solo teorie incerte e senza prove, mentre il danno economico arrecato sarebbe certo e consistente, non se ne parla nemmeno di smettere di fabbricare e usare i CFC !! "
I due andarano avanti a diffondere la loro "teoria" ovunque per un paio d'anni, osteggiati in ogni modo dai colossi della chimica e anche da eminenti colleghi, più o meno in buonafede.
Alla fine, nonostante si trattasse effettivamente di calcoli teorici e prove di laboratorio non supportati da riscontri sul campo, vari enti nazionali nel mondo (ormai consapevoli, grazie alle piogge acide, che con l'atmosfera e il clima non conviene scherzare) si decisero ad ostacolare l'uso dei CFC.
Si cominciò a diffondere il "principio di precauzione" per cui è meglio mettere le mani avanti e non aspettare che ci siano prove certe a conferma di una teoria, se c'é in gioco la sicurezza del mondo nel suo complesso. Soprattutto se quello cui bisogna rinunciare sono beni del tutto superflui come gli spray.
Chi aveva ragione?
Ci vollero una decina di anni per giungere a una certezza definitiva. Infatti anche chi sosteneva la teoria dell'erosione dello strato d'ozono, pensava che tale erosione avvenisse in modo uniforme un po' ovunque, mentre essa si era "concentrata" al Polo Sud. Vero è che l'Antartide era l'ultimo posto in cui qualcuno avrebbe pensato di cercare, ma perché ci misero così tanto a fare rilevazioni che confermassero la teoria di Rowland e Molina?
Perché i satelliti che compivano le misure erano stati tarati per ignorare livelli troppo bassi di ozono, considerati come false letture. Solo in seguito a misurazioni da terra anomale che indicavano diminuzioni dell'ozono, si cominciò ad indagare seriamente e, regolati come si deve gli strumenti dei satelliti, il buco dell'ozono fu visibile in tutta la sua maestosità.
Ma ci vollero, appunto, dieci anni.
E anche se adesso non si usano praticamente più, i CFC rilasciati nel passato faranno il loro sporco lavoro ancora per una quarantina d'anni e non c'è modo di farli desistere: si può solo aspettare e sperare che alla fine del ciclo di eliminazione dei CFC il danno non sia irreversibile.
Non bisogna dimenticare mai che per ogni viaggio, esiste un punto di non ritorno.
Ma lascio a voi la morale della storia.
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Pelton
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| Inviato: 06 Mar 2007 10:11 Oggetto: |
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| Benny ha scritto: |
Per quanto riguarda l'utilizzo dell'idrogeno, in parte sarei favorevole, poiché si inquina alla produzione (come accade tutt'ora) ma si ridurrebbero drasticamente le emissioni al consumo.
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Non sapevo dove agganciarmi qui per fare alcune osservazioni, lo faccio qui:
- bruciare l'H2 è un delitto! Ci sono sistemi di conversione diretta a partire dall'idrogeno che sono più efficienti della combustione (vedi 'Fuel Cell').
- la combustione dell'H2 non porta, ovviamente alla formazione di CO2, ma nulla può contro gli NOx che sono tipici del fenomeno della combustione. |
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chemicalbit
Dio maturo
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| Inviato: 06 Mar 2007 10:57 Oggetto: |
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ciao Pelton, benvenuto!
 | Pelton ha scritto: | | Ci sono sistemi di conversione diretta a partire dall'idrogeno che sono più efficienti della combustione (vedi 'Fuel Cell'). |
Cos intendi per "coversione diretta"? |
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Pelton
Mortale devoto
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| Inviato: 06 Mar 2007 11:17 Oggetto: |
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| chemicalbit ha scritto: | | Cos intendi per "coversione diretta"? |
In questo caso intendo il passaggio del tipo:
Energia chimica -----> Energia elettrica
in contrapposizione alla conversione "convenzionale":
Energia chimica ---> Energia termica ---> Energia meccanica ---> Energia elettrica |
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chemicalbit
Dio maturo
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| Inviato: 06 Mar 2007 11:25 Oggetto: |
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Si tratta comunque di trasformazioni termodinmicche 
L'efficienza totale dipende dall'efficienza dei singoli pasaggi
(efficienza che -come noto- non può essere massima, se non per trasformaizoni perfettamente reveribili, che però sono solo teoriche ...) |
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Pelton
Mortale devoto
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| Inviato: 06 Mar 2007 11:36 Oggetto: |
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| chemicalbit ha scritto: | Si tratta comunque di trasformazioni termodinmicche
L'efficienza totale dipende dall'efficienza dei singoli pasaggi
(efficienza che -come noto- non può essere massima, se non per trasformaizoni perfettamente reveribili, che però sono solo teoriche ...) |
No no, qui la termodinamica non c'entra nulla. Non ci sono le irreversibilità legate alla forma termica dell'energia e quindi sono indipendenti dal rendimento di Carnot. |
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chemicalbit
Dio maturo
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| Inviato: 06 Mar 2007 15:07 Oggetto: |
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In che senso la termodinamica non c'entra nulla?
Se ho ben capito il caso Energia chimica -----> Energia elettrica da te citato è una trasformazione, una reazione, elettochimica (come quelle nelle pile -celle galvaniche- e nell'elttrolisi -celle elettrolitiche).
E come tale regolata dalla termodinamica.
Trasformazione che avviene in modo tutt'altro che perfettamente reversibile (se non appunto in casi ideali)
p.s.: non ho capito perché brucare l'H2 (idrogeno) sarebbe un "delitto" ..... |
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Pelton
Mortale devoto
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| Inviato: 06 Mar 2007 17:26 Oggetto: |
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| chemicalbit ha scritto: | In che senso la termodinamica non c'entra nulla?
Se ho ben capito il caso Energia chimica -----> Energia elettrica da te citato è una trasformazione, una reazione, elettochimica (come quelle nelle pile -celle galvaniche- e nell'elttrolisi -celle elettrolitiche).
E come tale regolata dalla termodinamica.
Trasformazione che avviene in modo tutt'altro che perfettamente reversibile (se non appunto in casi ideali) |
Vediamo se riesco a spiegarmi meglio.
La termodinamica "non c'entra" nel senso che non impone alle fuel cell i limiti che impone a una macchina termica.
Una macchina (motrice) termica è un dispositivo che prende una quantità di calore ad alta temperatura e scarica una quantità di calore a bassa temperatura, mettendo a disposizione del lavoro. Il riferimento ideale di questa categoria è la macchina di Carnot che fissa il limite invalicabile espresso dall'omonimo rendimento.
Le fuel cell, di fatto, si affrancano da tale limite, non essendo delle macchine termiche.
| chemicalbit ha scritto: |
p.s.: non ho capito perché brucare l'H2 (idrogeno) sarebbe un "delitto" ..... |
Per questioni di rendimento.
Tanto per dare un'idea, faccio qualche considerazione relativa all'autotrazione.
Una PEFC (interessante per il settore dell'autotrazione perché ha una temperatura massima di esercizio intorno ai 100°) alimentata a idrogeno ha un'efficienza max del 50-60% ed è superiore in tutte le condizioni di lavoro a quella di un motore a combustione interna. Ovviamente richiede un motore elettrico a valle, ma questo è un vantaggio perché presenta un andamento della coppia tale da evitare il ricorso al cambio. |
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chemicalbit
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| Inviato: 19 Mar 2007 17:02 Oggetto: |
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| Pelton ha scritto: | Una macchina (motrice) termica è un dispositivo che prende una quantità di calore ad alta temperatura e scarica una quantità di calore a bassa temperatura, mettendo a disposizione del lavoro. Il riferimento ideale di questa categoria è la macchina di Carnot che fissa il limite invalicabile espresso dall'omonimo rendimento.
Le fuel cell, di fatto, si affrancano da tale limite, non essendo delle macchine termiche. |
Ma la devi ricaricare -non d'idrogeno ma di energia- dall'esterno, giusto? |
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Pelton
Mortale devoto
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| Inviato: 20 Mar 2007 10:12 Oggetto: |
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| chemicalbit ha scritto: | | Pelton ha scritto: | | Le fuel cell, di fatto, si affrancano da tale limite, non essendo delle macchine termiche. |
Ma la devi ricaricare -non d'idrogeno ma di energia- dall'esterno, giusto?
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Una Fuel Cell a idrogeno/ossigeno si "ricarica" di fatto riempiendo la "bombola" di idrogeno, che ovviamente deve essere prodotto a parte. |
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chemicalbit
Dio maturo
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| Inviato: 20 Mar 2007 10:59 Oggetto: efficienza delle Fuel Cell |
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Ah, pensavo venisse ricaricata "elettricamente" come una batteria, anzi per usare un termine più preciso come un accumulatore.
p.s.: ma l'efficienza del 50-60% di cui parlavi è teorica (calcolata in condizioni ideali, ad es. reversibilità) o reale?
E riguarda solo la fuel cell o compende tutto il sistema, tra cui anche il "motore elettrico a valle"? |
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{lupopz}
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| Inviato: 20 Mar 2007 11:25 Oggetto: metanolo |
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| cmq il futuro dell'autotrazione non è l'idrogeno ma il metanolo, ci sono già le fuel cells che lo utilizzano direttamente... è liquido a temperatura ambiente e portarlo negli attuali distributori è un gioco da ragazzi, pare che non sia neanche difficile ricavarlo dalle biomasse |
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Pelton
Mortale devoto
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| Inviato: 20 Mar 2007 12:19 Oggetto: Re: efficienza delle Fuel Cell |
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| chemicalbit ha scritto: | ma l'efficienza del 50-60% di cui parlavi è teorica (calcolata in condizioni ideali, ad es. reversibilità) o reale?
E riguarda solo la fuel cell o compende tutto il sistema, tra cui anche il "motore elettrico a valle"? |
Sono valori che rappresentano lo stato attuale della tecnologia. Poi ci sarebbero da fare delle distinzioni in base al tipo di fuel cell (ne esistono diverse). In ogni caso rappresentano solo la fuel cell, niente rendimento meccanico e elettrico. |
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Pelton
Mortale devoto
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| Inviato: 20 Mar 2007 12:24 Oggetto: Re: metanolo |
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| {lupopz} ha scritto: | | cmq il futuro dell'autotrazione non è l'idrogeno ma il metanolo, ci sono già le fuel cells che lo utilizzano direttamente... è liquido a temperatura ambiente e portarlo negli attuali distributori è un gioco da ragazzi, pare che non sia neanche difficile ricavarlo dalle biomasse |
Sono le cosiddette DMFC.
Superano i problemi dell'H2 (stoccaggio, distribuzione...) ma hanno anche rendimenti inferiori (che io sappia si è intorno al 35-40%) e soprattutto problemi di avvelenamento del catalizzatore che ne riduce la durata nel tempo (ma è un problema che c'e' un po' in tutte le fuel cell). |
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