Fonti energetiche per la trazione

[Carlone]

scritto da Cosimo:

Altro spunto per la riflessione che però c'entra come i cavoli a merenda:

che ne pensate delle centrali nucleari al torio?

C'era un articolo su wired molto lungo. Pare che sia una tecnologia conosciuta ma non utilizzata in quanto non in grado di produrre come sottoprodotto della fissione il plutonio, materiale necessario per le armi nucleari.

Questa tecnologia sarebbe meno inquinante, ma da sviluppare.

Ne sapete qualcosa?

le info che sono riuscito a reperire da Wikipedia:

Il torio come combustibile nucleare [modifica]

Radiotossicità (in sievert per gigawatt termico all'anno) del combustibile esausto scaricato dai reattori per diversi cicli del combustibile, in funzione del tempo. Il torio determina scorie radioattive a vita più breve e meno radiotossiche.

Il torio, come l'uranio, può essere usato come combustibile in un reattore nucleare: anche se di per sé non è fissile, il torio-232 (232Th) assorbe neutroni termici trasmutandosi in uranio-233 (233U), che invece lo è. Perciò il torio viene considerato fertile, come l'uranio-238 (238U).

L'uranio-233 è migliore dell'uranio-235 e del plutonio-239 per via della sua maggiore resa in termini di assorbimento dei neutroni[senza fonte], che consente di realizzare un ciclo di alimentazione a partire da altri materiali fissili (uranio-235 e plutonio-239) simile ma più efficiente di quello basato sull'uranio-238 e sul plutonio nei reattori termici. 232Th assorbe un neutrone trasformandosi in 233Th che successivamente decade in 233Pa e quindi in 233U. Il combustibile così irraggiato viene quindi scaricato dal reattore, 233U separato dal torio e usato per alimentare un altro reattore come parte di un ciclo chiuso.

Tra i problemi connessi a questo utilizzo rientrano gli elevati costi di produzione del combustibile, legati all'alta radioattività dell'uranio-233, che è sempre contaminato da tracce di uranio-232; anche il riciclo del torio presenta problemi simili dovuti all'altamente radioattivo 228Th; 233U può inoltre essere impiegato per la produzione di ordigni nucleari e pone alcuni problemi tecnici per il suo riciclo. Tali difficoltà rendono per ora l'uso del torio come combustibile nucleare ancora improbabile, data l'abbondante disponibilità di uranio.

Nondimeno, il ciclo combustibile del torio può essere potenzialmente utile sul lungo periodo, data la sua possibilità di produrre combustibile senza dover ricorrere a reattori a neutroni veloci. Il torio è significativamente più abbondante dell'uranio, risultando quindi un fattore chiave per la sostenibilità dell'energia nucleare. L'India possiede ingenti riserve di torio ed ha quindi pianificato un ambizioso programma nucleare che ambisce ad escludere l'uranio come materia prima.

Il vantaggio più evidente è tuttavia quello riguardante le scorie: il "combustibile" esausto scaricato da un reattore autofertilizzante al torio ha una radiotossicità estremamente più bassa (di svariati ordini di grandezza) rispetto a qualunque reattore all'uranio-plutonio: dopo meno di un secolo è infatti inferiore a quella dell'uranio naturale ed addirittura, nei reattori termici al torio è fin dall'inizio inferiore. Si ritiene pertanto che le scorie andrebbero confinate solamente per circa 300 anni. A titolo di confronto il "combustibile" esausto di un reattore all'uranio di 3° generazione, per ridurre la propria radiotossicità a livelli inferiori a quelli dell'uranio naturale di partenza, impiega circa un milione di anni, mentre il combustibile di un reattore autofertilizzante all'uranio-plutonio impiega decine di migliaia di anni. [1]

[oxyde]

secondo me si dovrebbe trovare un modo per sfruttare il ciclo frigorifero, l'unico attualmente (credo) che può dare più vantaggi che dispendi energetici... il problema è che col freddo generato che ci fai? magari una turbina al posto della valvola?

[_hainz]

Difatti il recupero e la sinergia fra due diversi motori (endotermico ed elettrico) attualmente permette una resa migliore rispetto alla singola motorizzazione. Non sono un ingegnere ma vorrei capire bene come fa la lexus RX ibrida, che di motori ne ha tre ad avere una media sui 10/11 kml mentre le colleghe SUV bevono molto di più.

Non sarà la rivoluzione copernicana ma è un inizio. A parte i singoli gusti estetici, io una lexus ibrida la comprerei (avessi i soldi..).

Per me la scelta di Toyota di fare il Suv Lexus ibrido è eccellente in quanto le auto a trazione integrale hanno un maggior peso, maggiori resistenze e maggiore altezza da terra (utile per posizionare le batterie senza invadere il bagagliaio).

Facendola ibrida hanno tolto il differenziale centrale, l'albero di trasmissione e reso la trazione posteriore elettrica. Inoltre i Suv sono molto pesanti perciò perfetti per essere spinti in città da motori elettrici che a basse velocità mantengono rendimenti elevati.

Inoltre con le 4 ruote motrici e con il peso elevato di un Suv si ha maggior energia cinetica da poter recuperare e 4 ruote (quindi due motori elettrici che funzionano da generatori) per

recuperarla e non sprecarla in calore attraverso i dischi.

Ritengo perciò proprio le auto 4x4 (e i Suv) le prime che saranno ampiamente convertite all'ibrido in quanto hanno maggiori miglioramenti dalla conversione all'ibrido.

Inoltre l'ibrido permette di far lavorare il motore a combustione interna in zone a maggior rendimento e di non funzionare affatto dove tale motore ha un rendimento scarsissimo (città, colonna ecc....) oltre al vantaggio che il motore è libero da tutti quei sistemi che negli anni si sono "attaccati" al motore come il compressore del condizionatore (diventando elettrico può girare "on demand"), la pompa del vuoto (per i freni), il servosterzo ecc....

un esempio: sei in coda per 1 km e la Lexus che guidi usa il motore elettrico per procedere nel traffico a singhiozzo e consuma l'energia elettrica stivata nelle batterie. Poi quando si scioglie il traffico tu procedi per esempio a 60km/h, la centralina che gestisce l'ibrido comanda al motore di garantire sì i 60km/h ma di aggiungere un pò di potenza per ricaricare le batterie aumentando perciò il carico del motore che magari senza la ricarica è a 1500giri con la valvola a farfalla abbastanza chiusa e un rendimento mediobasso, mentre se aggiungi la ricarica il motore è sempre a 1500 giri ma il carico del motore è aumentato spostandoti in zone dove ha un rendimento migliore.

Per farti capire ti porto l'esempio degli ultimi motori: un 1,4 tsi VW o un 1,4 T-jet e cioè motori che hanno seguito la tecnica del "downsizing": motore più piccolo di cilindrata ma con il turbo. In questi motori in autostrada ti ritrovi a viaggiare a regimi inferiori e carichi maggiori (marce più lunghe dell'aspirato), ma avendo la sovralimentazione mantengono le medesime prestazioni di un aspirato (se non maggiori). Girando a regimi inferiori ma carichi maggiori il motore si sposta a carichi più elevati dove la resa è decisamente migliore.

E' però vero che in città in coda questi motori hanno bassi rendimenti e infatti penso che il futuro sarà proprio nella conversione all'ibrido. Mi è capitato di fare in Milano 10km in coda e il consumo dell'auto (VW con il 1,4 tsi) è stato di 7,5 km/l quando se non c'è traffico si fanno anche i 12!

[J-Gian]

secondo me si dovrebbe trovare un modo per sfruttare il ciclo frigorifero, l'unico attualmente (credo) che può dare più vantaggi che dispendi energetici... il problema è che col freddo generato che ci fai? magari una turbina al posto della valvola?

Non ho capito che vorresti fare con il ciclo frigo?

[Regazzoni]

secondo me si dovrebbe trovare un modo per sfruttare il ciclo frigorifero, l'unico attualmente (credo) che può dare più vantaggi che dispendi energetici... il problema è che col freddo generato che ci fai? magari una turbina al posto della valvola?

Non mi sembra proprio che il ciclo frigorifero sia un esempio di efficienza energetica.

Ti fa comunque consumare più energia di quella che sfrutti davvero.

E in ogni caso è veramente dura sfruttare il "freddo" in modo utile per la trazione, quindi alla fine sprechi tutta l'energia che consumi.

[owluca]

supercut

ma infatti pensa che bella un vetturetta non TI ma piuttosto sia con TA fornita da un piccolo motore turbo multiair che TP fornita da un motore elettrico da 30/50 Kw: ...ottima ripartizione pesi, ottimo spunto, bassi consumi e 4 ruote motrici quella volta all'anno in cui ti servono