Cella a combustibile per scooter in 2007?

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Cella a combustibile per scooter in 2007?




da Christophe » 03/08/06, 13:56

È confuso, sembra copiato / incollato da diverse fonti, la fonte è sconosciuta (ricevuta per posta) ma riassume abbastanza bene la situazione del PAC ...

Più che mai, il mercato delle celle a combustibile sta tremando. A partire dal prossimo anno, dovremmo vedere il mercato degli scooter elettrici alimentati da questa tecnologia, come quelli già commercializzati da Yamaha, Honda o Intelligent Energy. Nei prodotti elettronici nomadi come laptop, telefoni cellulari o lettori multimediali che i giganti asiatici dell'elettronica preparano il surf per 2007. Qui, le aspettative sono enormi. Il mercato è colossale in termini di volume.

In macchina, la Hyundai coreana potrebbe creare la sorpresa lanciando in Cina auto 2010 che trasportano una cella a combustibile. Nelle applicazioni fisse, il mercato è già una realtà, come dimostrato dal leader di APC UPS, che ora offre un'offerta commerciale per l'alimentazione di backup dei data center.

Se si conta davvero il tempo delle energie fossili - mezzo secolo ancora? - L'idrogeno, il combustibile della cella a combustibile, ha una strada reale di fronte a lui, che soddisfa il bellissimo vecchio sogno di avere una fonte di energia continua, "pulita" e duratura. Questo gas è abbondante nell'universo, "brucia" senza inquinare o emettere CO2 e si presenta semplicemente su scala industriale (processi petrolchimici) su scala locale, o addirittura "artigianale". Ha certamente alcuni difetti, a cominciare dalla sua infiammabilità, fonte di vincoli normativi e la sua volatilità che rende difficile la memorizzazione.

La prima virtù dell'idrogeno è essere puri. La sua ricombinazione con l'ossigeno dell'aria non genera, non è vero né inquinanti locali (particelle, CO, Nox) né CO2. Sebbene questa affermazione debba essere relativizzata. Il processo comunemente usato per la sua produzione, riformando gli idrocarburi, genera infatti CO2. Proprio come il settore del metanolo, favorito nella fase di attacco del mercato delle applicazioni portatili. E l'idrogeno prodotto industrialmente fino ad oggi non è totalmente puro. Pertanto, Gaz de France stima che l'idrogeno prodotto dal gas generi 4 mg di Nox per kWh. cinque volte in meno, nonché i processi termici più efficienti.

Il vantaggio ambientale dell'idrogeno è tuttavia immenso perché, a differenza dei combustibili che inquinano ovunque dove vengono bruciati, il settore dell'idrogeno genera scarti solo nel luogo di produzione. Pertanto, in futuro, CO2 sarà infinitamente più facile da intercettare e sequestrare, sui pochi impianti per la produzione di idrogeno.

Tuttavia, non sono esclusivamente le considerazioni relative all'esaurimento dell'olio a motivare questa mania per la cella a combustibile a idrogeno. Nel trasporto, ad esempio, la coppia motore + batteria offre prestazioni eccezionali e l'assenza di rumore. Nel campo degli oggetti nomadi, la batteria sostituisce il collasso dei progressi compiuti sugli accumulatori, raddoppiando o triplicando fin dall'inizio l'autonomia di questi dispositivi. Grazie alla ricarica immediata che offre, l'utente beneficerà di un funzionamento ininterrotto finché avrà le cartucce del carburante. Non è necessario attendere una presa di corrente per riottenere l'uso del suo dispositivo portatile o attendere ore per ricaricare la batteria.

Negli alimentatori di emergenza, il problema è ancora diverso. Laddove un generatore diesel richiede una manutenzione regolare e le batterie richiedono un noioso rinnovamento, la cella a combustibile offre la perfetta affidabilità per una manutenzione ridotta. I leader di APC, promotori di questa tecnologia per la potenza di backup delle sale computer, affermano che il kWh è più economico con una batteria che con un generatore. E in ogni caso, il sovraccarico iniziale viene completamente cancellato al primo guasto meccanico! Soprattutto in una sala di computer banking o presso un ISP.

Allo stesso modo, il PAC risolve elegantemente il problema di fornire energia a regioni isolate, esclusi i collegamenti elettrici. Ciò è particolarmente vero per i paesi o le regioni ricche di energie rinnovabili come il Canada con l'idroelettrico, l'Islanda con la geotermia, la California con il solare o la Scandinavia con il vento. Con il vantaggio di offrire una fonte di energia pulita 100% dalla fonte. La sinergia della cella a combustibile con le energie rinnovabili può in alcuni casi garantire l'autonomia energetica, come dimostra l'esempio dell'isola di Utsira in Norvegia. Qui, la popolazione è alimentata da turbine eoliche. Nei periodi di forte vento, il surplus viene utilizzato per produrre idrogeno mediante elettrolisi. Questo carburante viene utilizzato durante i picchi di consumo o durante i periodi di vento debole. La combinazione di PAC e energia eolica garantisce l'autonomia energetica dell'isola.

Il Nord Europa è infatti entrato nell'era dell'idrogeno. Ciò è dimostrato dal progetto a breve termine dei chilometri della 580 Hydrogen Highway che collega Oslo a Stavanger, in Norvegia, dalla valanga di progetti di trasporto pulito in Svezia o dalla serie di progetti di impianti di cogenerazione (fino a 500). kWe), Danimarca e Finlandia.

Anche il Nord America è molto avanzato, a partire dal Canada, culla di due società leader a livello internazionale, Ballard e Hydrogenics, e California, veicoli a emissioni zero Eldorado. Pertanto, la provincia della Columbia Britannica afferma nientemeno che diventare il principale mercato dell'idrogeno da parte di 2020. E General Motors, il grande sostenitore della pila dall'altra parte dell'Atlantico, ha condotto uno studio per quantificare 10 miliardi di euro sulla costruzione di stazioni 1 700 sul territorio degli Stati Uniti! Solo in California, da 2010, 150 nelle stazioni di servizio 200 dovrebbe spruzzare attraverso le principali autostrade dello stato.

L'Islanda è la più ambiziosa fino ad oggi. Da 1999, questo piccolo paese di meno di 300 000 conta sull'idrogeno per garantire la sua autonomia energetica all'orizzonte 2050. Pieno di energia idroelettrica ed energia geotermica, oggi molto poco sfruttato, vuole trasformarli in idrogeno per sostituire il petrolio nella sua flotta di autobus, barche da pesca e automobili. Il piano d'azione, presentato in 2001 dal consorzio islandese New Energy, che comprende Daimler-Chrysler, Norsk Hydro e Shell, comprende sei fasi, l'ultima delle quali è l'esportazione di idrogeno in Europa in forma liquida. -253 ° C.

La posta in gioco economica è considerevole. Secondo le stime canadesi, la cella a combustibile potrebbe dare vita a un'industria da 154 miliardi di dollari nel 2020. Con la chiave, la creazione di 15 posti di lavoro per miliardo di fatturato e l'emergere di nuovi campioni come Il canadese Ballard o la start-up tedesca Smart Fuel Cell. Giappone, Canada, Stati Uniti e Germania sembrano essere i migliori. La Cina sta entrando in gara con un programma di ricerca e sviluppo di 000 milioni di dollari all'anno.

I colossi giapponesi dell'elettronica, raggruppati in un programma di ricerca e sviluppo di 250 milioni di dollari all'anno sotto l'egida di Miti, stanno mettendo la cella a combustibile al centro della loro strategia per riconquistare il mercato. Spinti da coreani e cinesi nel mercato delle batterie portatili, sono determinati a riconquistare la leadership grazie a questa svolta tecnologica. Questo spiega l'accelerazione nello sviluppo del settore del metanolo per applicazioni portatili.

In Europa, lo sviluppo si sta intensificando nei trasporti con l'avvio del progetto PCRD 7e di HyChain. Coordinato da Air Liquide, questo progetto amplifica i test su minibus, veicoli commerciali, sedie a rotelle, scooter e biciclette. E invece di fare affidamento su stazioni di rifornimento di idrogeno, come nel caso degli esperimenti condotti finora, testerà un nuovo serbatoio composito che funziona sul modello di cartucce per laptop.

Perché nonostante le sue belle promesse, l'idrogeno, allo stato gassoso, ha la grande mancanza di non essere "compatto": un litro di gas ha lo stesso potere energetico di. 1 500 litri di idrogeno a pressione ambiente! Ecco perché l'uso di questo gas presuppone il trasporto e lo stoccaggio ad alta pressione. Alle barre 700, ad esempio, un litro di gas equivale a tre litri di idrogeno. È la soluzione attualmente accettata in automobile e per applicazioni fisse. Per andare oltre nella riduzione del volume, è necessario consegnare il gas in forma liquida a -253 ° C. Se la produzione a freddo è vincolante, d'altra parte lo stoccaggio e il trasporto sono semplificati a causa della bassa pressione nei serbatoi. . Ecco perché BMW sta promuovendo questa soluzione sulle sue concept car.

Una soluzione molto vantaggiosa è immagazzinare l'idrogeno sotto forma di idruri, metallo o liquido. Questi composti, che sono inerti a temperatura ambiente, si comportano come spugne di idrogeno e rilasciano il gas sotto l'effetto di processi termici o catalitici. Questa modalità di archiviazione è ideale per il trasporto ma anche nei telefoni cellulari con il semplice occhio di sicurezza: l'idrogeno viene "rilasciato" quando viene utilizzato. Pertanto, PSA sta testando questa soluzione su un camion dei pompieri (l'esempio non deve nulla al caso!) Spiega che utilizzando una soluzione acquosa di boroidruro di sodio, il veicolo non contiene mai più 2,5 grammi di idrogeno, cioè equivalente di un bicchiere di benzina. Unico inconveniente: la bassa densità di massa in idrogeno, da 2 a 8% a seconda del tipo di idruro.

Il programma europeo StorHy (6ème PCRD) contiene un componente importante dedicato allo stoccaggio dell'idruro, in particolare allo scopo di sviluppare i composti più leggeri di magnesio, litio e alluminio. Più recentemente, è stata sviluppata una tecnologia danese (Amminex A / S) per batterie a basso consumo che semplifica radicalmente la ricarica. Sono pellet pieni di ammoniaca (NH3) assorbiti dal cloruro di magnesio. Il composto è stabile e rilascia, attraverso il passaggio attraverso un filtro catalitico, 10% della sua massa in idrogeno.

La ricerca in tutto il mondo si sta intensificando e la tecnologia sta maturando. La standardizzazione per la sicurezza dello stoccaggio e dei trasporti sta avanzando. I serbatoi di idrogeno conformi allo standard ISO11439 sono già prodotti da aziende come Quantum. Resta ancora da mettere la tecnologia alla portata delle automobili, per convincere il legislatore ad adattare il regolamento, ora sfavorevole all'idrogeno, e per conquistare la fiducia degli utenti.
Thierry Mahé e Ridha Loukil

Come funziona la cella a combustibile
La cella a combustibile funziona secondo il principio opposto dell'elettrolisi dell'acqua, inventata dall'elettrochimico britannico William Grove in 1839. Il campo comprende un anodo (elettrodo positivo) e un catodo (elettrodo negativo), separati da un elettrolita (un materiale che blocca il passaggio degli elettroni). Grazie al catalizzatore (platino che copre le superfici attive degli elettrodi), l'idrogeno (puro o proveniente dal metanolo) si combina con l'ossigeno (contenuto nell'aria), generando sia acqua, calore che elettricità. Spesso l'acqua così prodotta viene naturalmente evacuata nell'aria come vapore. La batteria a metanolo produce oltre a CO2.
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da Targol » 03/08/06, 15:18

Christophe ha scritto:Per andare oltre nella riduzione del volume, è necessario fornire il gas in forma liquida a -253 ° C. Se la produzione a freddo è vincolante, d'altra parte lo stoccaggio e il trasporto sono semplificati a causa della bassa pressione nei serbatoi. . Ecco perché BMW sta promuovendo questa soluzione sulle sue concept car.


E, energicamente, consuma quanto mettere un serbatoio per auto a -253 ° C :shock: ?
Un'altra domanda: cosa succede se non c'è più energia per raffreddare il serbatoio? Normalmente, l'idrogeno deve riprendere il suo stato gassoso con l'aumento del volume che implica, odora di BOOM !!!

Christophe ha scritto:Una soluzione molto vantaggiosa è immagazzinare l'idrogeno sotto forma di idruri, metallo o liquido. Questi composti, che sono inerti a temperatura ambiente, si comportano come spugne di idrogeno e rilasciano il gas sotto l'effetto di processi termici o catalitici. Questa modalità di archiviazione è ideale per il trasporto ma anche nei telefoni cellulari con il semplice occhio di sicurezza: l'idrogeno viene "rilasciato" quando viene utilizzato. Pertanto, PSA sta testando questa soluzione su un camion dei pompieri (l'esempio non deve nulla al caso!) Spiega che utilizzando una soluzione acquosa di boroidruro di sodio, il veicolo non contiene mai più 2,5 grammi di idrogeno, cioè equivalente di un bicchiere di benzina. Unico inconveniente: la bassa densità di massa in idrogeno, da 2 a 8% a seconda del tipo di idruro.

Il programma europeo StorHy (6ème PCRD) contiene un componente importante dedicato allo stoccaggio dell'idruro, in particolare allo scopo di sviluppare i composti più leggeri di magnesio, litio e alluminio. Più recentemente, è stata sviluppata una tecnologia danese (Amminex A / S) per batterie a basso consumo che semplifica radicalmente la ricarica. Sono pellet pieni di ammoniaca (NH3) assorbiti dal cloruro di magnesio. Il composto è stabile e rilascia, attraverso il passaggio attraverso un filtro catalitico, 10% della sua massa in idrogeno.


Mi chiedo quali siano i rifiuti di questo tipo di soluzione. I miei corsi di chimica organica sono certamente lontani ma secondo Lavoisier, possiamo dire che se provociamo una reazione tra ammoniaca (NH3) e cloruro di magnesio (MgCl2), possiamo sicuramente ottenere atomi di idrogeno 3 ma rimane anche un atomo di azoto, 2 di cloro e uno di magnesio. In quale forma combinano questi "rifiuti"?
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"Chiunque creda che la crescita esponenziale possa continuare indefinitamente in un mondo finito è uno sciocco o un economista". KEBoulding
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da Christophe » 03/08/06, 15:26

Stai attento eh! Non ho detto che la PAC fosse la soluzione giusta (lo so un po 'dal piccolo studio che ho fatto su questo argomento: celle a combustibile )

C'è molto da dire su questa tecnologia e penso davvero che questa soluzione rimarrà sempre marginale (almeno per i veicoli stradali) ...

Ho appena scoperto che questa "rassegna stampa" (immagino fosse una) era abbastanza completa e ha fornito una panoramica di questa tecnologia.
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da Targol » 03/08/06, 15:35

Quindi qui siamo d'accordo.
Non so voi, ma questo tipo di studi e concetti di alto profilo mi fanno pensare alla propaganda dello stile. "Sebbene l'olio stia per scomparire, non cambiate nulla con le vostre solite abitudini. prendere la macchina per prendere il pane su 400m. Troveremo soluzioni TECNICHE in modo che tu possa continuare a comportarti come un salvatore di pianeti !!! "
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