[RISOLTO] Una proposta per l'idrogeno che verra'

[Guest frallog]

Con motori che o a combustione interna (versione accreditata presso BMW) o fuel cell (versione accreditata presso molti altri costruttori), hanno un rendimento dell'ordine del 50% e con un rendimento sempre dell'ordine del 50% tra l'energia elettrica ottenuta alla fonte e la conversione ad idrogeno, il rendimento globale elettrico-potenza alla ruota del veicolo ad idrogeno e':

n1g = 0.50*0.50 = 0.25 = 25%

pertanto, se alla ruota ci si attendono circa 60Kw, per ogni singolo veicolo alla fonte ci si attende una potenza pari a:

60Kw/n1g=60*4=240Kw

questo per ogni veicolo.

Calcolando il risultato per venti milioni di veicoli si ha:

Tot potenza (elettrica) necessaria alla fonte per i veicoli =

= TotPotElett = 4.8*10^12 watt

Se paragonata alla potenza massima dell'energia elettrica di rete (53000 Megawatt) questa potenza e' circa 90 volte superiore. Va pero' detto che i veicoli camminano mediamente tre ore al giorno, la' dove la produzione e' continuata per un totale di 24 ore al giorno (attenzione non con il solare!). Conviene allora passare ad unita' che rendano piu' giustizia di cio' e cioe' con il "lavoro" prodotto ed assorbito durante una giornata.

Si ha allora:

Tot lavoro (elettrico) necessario alla fonte per i veicoli

= TotLavElett =

= Potenza * secondi in cui l'autoveicolo e' in moto in un giorno (mediamente tre ore)= 5.184*10^16 Joule

(nota per trasformare questo lavoro in kilowattora basterebbe dividere per 3.600.000)

Per come la vedo io da qui a cento anni la torta potrebbe essere divisa in due. Precisamente 3/5 per il nucleare a fusione e 2/5 per il solare.

Si ha allora:

1) Tot lavoro (elettrico) alla fonte nucleare =

TotLavElettNuc = 3.1104*10^16 Joule

2) Tot lavoro (elettrico) alla fonte solare =

TotLavElettSol = 2.0736*10^16 Joule

Ora per il nucleare e' presto detto poiche' questo e' il lavoro di un giorno basta dividere il lavoro (1) per i secondi di un giorno e si ottiene subito la potenza necessaria.

3)TotPotLavNuc = TotLavElettNuc/(3600*24) = 3.6*10^11 watt

Per il solare invece e' un po' piu' complesso. Supporremo che l'idrogeno prodotto sia immagazinabile in modo da poter mediare nelle diverse condizioni di insolazione durante l'arco di un anno. Supponendo allora che ci siano mediamente 3.5 ore utili al giorno di insolazione per ottenere la potenza necessaria per il solare dobbiamo dividere la potenza della (2) per i secondi contenuti in 3.5 ore. Si ha allora:

4) TotPotLavSol = TotLavElettSol/(3600*3.5) = 1.6457143*10^12 watt

Osserviamo ora la (3) e la (4). Nel primo caso ci domandiamo di quante centrali nucleari da 1000 o da 2000 Megawatt abbiamo bisogno.

5) N. centrali Nucleari = 360-180

dove 360 e' il numeri di centrali necessario se le stesse sono da 1000 Megawatt mentre 180 e' il numero di centrali necessarie se le stesse sono da 2000 Megawatt.

Per l'elettrico quello che invece ci chiediamo e' di quanti metri quadrati (o meglio chilometri quadrati) sono necessari per produrre la potenza necessaria per la (4). Calcolando l'attuale rendimento del progetto Archimede che e' pari a 238watt/mt^2 si ha allora:

N. Metri Quadri necessari specchi solari = 6.914766*10^9 mt^2

Trasformando lo stesso in chilometri quadrati si ha

6) N. Metri Quadri necessari specchi solari = 6914.766 Km^2

Ricordo che questi chilometri quadrati equivalgono ad un quadrato con uno spigolo lungo ben 83 chilometri.

7) la sette non c'e' ma a me piacciono i dispari.

Dunque con 200-250 centrali nucleari (io penso al futuro e dunque penso a centrali a fusione nucleare) e con un gigantesco impianto di specchi il cui spigolo e' lungo 83 Km, allora ce la potremmo fare.....

Questa io credo che sia l'unica soluzione di compromesso valida.

Altro discorso e' poi se le vetture del futuro avessero motori di 35-45Kw, cosa che tra l'altro credo che avverra'. Ma qui non ho voluto mettere questo ulteriore parametro nel discorso.

Opinioni in merito sono gradite.

Regards,

Francesco 8)

[roger]

[Guest kenzo]

Grazie per i dati che hai fornito, sono molto significativi. Una domanda: la fusione nucleare sbandierata a fine anni 80 (ero ancora un bambino piccolo) che fine ha fatto? E' una strada praticabile? La Francia che adotta centrali nucleari per la produzione di energia (penso a fissione) quante ne ha? Distribuendo la superficie di specchi solari sul territorio italiano in varie locazioni(gli 85 km^2 divisi ad esempio 10) per avere pure una "sostenibilità ambientale", farebbe alzare di parecchio i costi degli impianti? Ultima domanda (forse stupida, e mi scuso): pensi che la dipendenza dal petrolio sia destinata entro fine secolo ad essere bypassata? Mi preoccupa molto la Cina ( un mercato gigante di autoveicoli a cui non penso applicheranno per parecchi anni delle normative antinquinamento simili alle nostre euro 3/4). Grazie in anticipo.

[stev66]

E' notizia recente che la Cina applichera' norme antiinquinamento piu' restrittive di quelle californiane. La Francia ha circa il 70% dell'energia elettrica prodotta in centrale a fissione, con un eccesso di produzione che viene rivenduta all'Italia ( Il 25% della nostra corrente e' di origine nucleare, ma questo in giro non si dice ) Le previsioni per i primi impianti a fusione commerciali sono intorno al 2010. Per ora nelle centrali sperimentali si e' raggiunta la parita' produttiva ( Cioe' la centrale produce tanta energia quanta ne consuma )

[Guest kenzo]

Ti ringrazio delle risposte stev! Per le centrali a fusione ero fermo a notizie ormai vecchissime. In italia il nuclare è vietato, ma come si sa, se dovesse succedere qualche incoveniente alle loro centrali, ci sarebbero riflessi ambientali pure da noi.

Ciò che mi auguro, e diminuire la dipendenza diretta dal petrolio. Un saluto!

[Wilhem275]

i francesi hanno disposto quasi tutte le loro centrali lungo i confini... così in caso di incidente ce ne viene più a noi che a loro... e qui non le vogliamo perchè? Male permale tanto vale averne dei vantaggi! (Io personalmente mi fido di questa tecnologia)

[Guest frallog]

Scusate il ritardo ma frequento poco il forum in questo periodo.

Dunque il mio parere sul nucleare: I verdi ci hanno inondato del motto dell'albero con il fiume pulito. Il problema e' che hanno dimenticato di precisare che ci davano l'albero e il fiume pulito..... e basta. Anche a causa del costo dell'energia l'Italia sta scivolando sempre piu' giu' industrialmente (L'energia che la Francia ci da' ce la vende con un ricarico di ben il 35% e la cosa bella e' che comumque ci conviene rispetto a quella fatta in casa con centrali a combustibile.....)

Il mio parere circa le centrali a fusione: So per certo che c'e' un immane progetto a cui partecipano U.S.A., Europa, Russia e Cina. Per quello che ne so io gia' ottengono un nettissimo guadagno in termini di bilancio energetico, ma qui non vorrei entrare in contrasto con steve66, che tra l'altro ritengo essere una persona estremamente preparata. Allo stato attuale il progetto e' ormai nella fase finale e si stanno studiando le caratteristiche fisico-chimiche del combusto nucleare (cioe' dell'elio ottenuto dalla fusione). Questo per capire come trattare l'elio ottenuto dalla fusione.

Per il progetto Archimede (solare termodinamico): Dunque a Milano l'energia incidente del sole r' di 660watt/mt^2. In Sicilia occhio e croce (non lo so pero') si dovrebbe aggirare sugli 800-850watt/mt^2. E' chiaro che conviene localizzare tutto in Sicilia.

Regards,

Francesco

(P.S. grazie a tutti per l'interesse mostrato)

[Guest kenzo]

Rinnovo ancora i miei ringraziamenti: non immaginavo nemmeno che la fusione fosse così vicina . E questo mi rallegra parecchio. Non sono un tecnico, però queste fonti di energia alternative mi interessano molto. Solo una cosa: ci dovrebbe sensibilizzare di più le persone. Mi sembra che in Italia si dicano troppe cose inesatte! Una domanda a Francesco: non ho capito quando parli del trattamento del combusto. L'elio è da stoccare perchè inutilizzabile o lo si potrebbe utilizzare per altri scopi?........mi sembra tutto estremamente bello.......(sicuro che non mi prendete in giro?). Un'ultima domanda. Leggevo tempo fa che produrre pannelli fotovoltaici comporta una quantità incredibile di energia (non so se sia vera...letta su una sezione tecnica tenuta da De Vita su Auto). Quindi facendo un bilancio d'energia, da quando convengono? (presupponendo come dici tu, di installarli in Sicila)?

[stev66]

I due isotopi di elio che si formano nella fusione hanno utilizzi diversi. Elio 3 viene riutilizzato, Elio 4 e' stabile e puo' essere stoccato. Si ricordi che la quantita' di materiale e' comunque piccolissima rispetto a quello utilizzato nella fissione nucleare percio' le spese di stoccaggio sono immensamente minori. L'altro problema, i neutroni in eccesso, puo' essere risolto circondando la camenra di reazione di litio, che assorbe neutroni formando elio3. Il problema attualmente e' mantenere la fusione per un periodo di tempo significativo.

[Guest frallog]

Di fronte a tanta competenza di stev66 io non posso fare altro che plaudire. Comunque devo dire che a me sembra molto ottimistica la data del 2010. Io pensavo al 2050 o cosi' via.....

stev66 se hai altre info circa quella data mi interesserebbe molto.....

Regards,

Francesco 8)