L’Unione Europea ha pubblicato la rosa dei candidati al Premio dell’inventore europeo 2010, un riconoscimento puramente simbolico e che non comporta una ricompensa materiale. Il premio è stato creato nel 2006 dall’ufficio Europeo dei brevetti (EPO) in collaborazione con la Commissione Europea. E’ l’ufficio stesso o i candidati inventori a presentare la richiesta di partecipazione.
Le categorie scelte per la presentazione dell’invenzione sono quattro: Lifetime achievement (per l’impegno prolungato nel settore della ricerca), Industria, PMI/ricerca e Paesi non europei. Tra le dodici invenzioni candidate, tre che meritano di avere uno spazio su Ecowiki visto che, oltre a dare un contributo al progresso tecnologico, hanno anche una valenza ambientale.
La BC Hydrogen Highway é una autostrada con stazioni di rifornimento per veicoli a idrogeno e varie stazioni dimostrative sparse tra Whistler, Vancouver, Victoria e Surrey in British Columbia, Canada. E’ una delle opere realizzate per i giochi olimpici invernali di Vancouver.
L’idrogeno e’ prodotto dai Powertech Labs per elettrolisi dell’acqua usando energie rinnovabili (idroelettrico, biomasse e biogas da discariche). Viene poi compresso e stoccato in cilindri di alluminio e fibra di carbonio, adatti al trasporto. In questo modo si possono rifornire le stazioni di servizio.
“Ricerca e l’innovazione” sono parole spesso abusate da chi non sa bene come affrontare un futuro che, nel caso dell’auto, appare a tinte assai fosche. Tuttavia, nel caso dello stabilimento siciliano di Termini Imerese (Palermo), su cui pendono come una spada di Damocle le dichiarazioni dell’AD Fiat Marchionne, queste significherebbero mobilità ecologica, nel senso di auto elettriche, a metano e a idrogeno.
Questa la ricetta proposta da Mariella Maggio, segretaria generale della Cgil siciliana, al presidente della Regione, Raffaele Lombardo, che il sindacato invita a mettersi a capo della battaglia per salvare lo stabilimento siciliano. “Per il momento lo stabilimento deve continuare la sua attività” dice la sindacalista, “ma deve partire un progetto per garantire per i prossimi anni una produzione innovativa, sempre nel settore auto”. Come?
Due giorni dopo l’articolo di Mearns, su Hydrogendiscoveries, Greg ha prontamente contrattaccato, in modo sorprendente. Evitando di addentrarsi nei dettagli delle efficienze, per contestarli (come avrei fatto io), Greg sembra dire: “Tranquilli, la terra abbonda di energia “, presentando come esempio la superficie pannelli solari nel deserto algerino necessaria per coprire i bisogni dell’Europa. La sorpresa/novità è proprio nel superamento di quell’approccio pessimista, che vede un futuro caratterizzato da scarsità di energia, un po’ “alla Mad Max” per intenderci. Questa visione “regressiva” del futuro del mondo, per mancanza di energia, chiamata Olduvai, è soggiacente alla teoria del Peak Oil. tuttavia, forse le cose non andranno così: “Il potenziale dell’energia rinnovabile è enorme” afferma Greg, rilanciando: “siamo sicuri che l’efficienza globale dell’auto sarà così importante nella scelta dei consumatori?”
La risposta di Greg su Hydrogendiscoveries è arricchita delle testimonianze di direttori di ricerca delle case automobilistiche ed esperti, esplicitamente a favore delle auto a idrogeno, rispetto a quelle a batteria. Personalmente, non so se questo evitare il confronto con la contabilità termodinamica, significhi “volare alto” o, invece, sottostimare la possibile scarsità di energia in futuro. Quel che è certo è che l’efficienza delle batterie (calcolata sui cicli di ricarica reali), rischia di essere significativamente inferiore al 97% riportato da Mearns, in almeno due casi realistici: il surplus di energia rinnovabile ed il ciclo di vita delle batterie .
A intervalli sempre più frequenti, la blogosfera tratta dell’auto del futuro; le opinioni sono molte ed il dibattito si anima decisamente nel caso specifico dell’auto elettrica. Il fenomeno è comprensibile, essendo ormai accettata dalla maggioranza degli esperti e dei politici, causa la probabile futura scarsità di petrolio, il clima e l’aria in città, l’urgenza di una decarbonizzazione dei trasporti. L’auto è “l’industria delle industrie” e la sua decarbonizzazione significa, è importante ricordarlo, l’auto elettrica. Si tratta di una nuova industria, molto diversa da quella che oggi produce i motori a scoppio.
L’occasione è fornita dalla recente “classifica” di The Oil Drum sull’efficienza dei veicoli: elettrica 76%, idrogeno 24%, benzina 35%, etanolo 12% (vedi sopra). L’efficienza è giustamente calcolata come il rapporto tra l’energia utile (alle ruote) e l’energia primaria (alla fonte). La prima, viene derivata dal prodotto delle efficienze nelle distinte fasi di conversione energetica; così, ad esempio, la potenza di un’automobile in un dato intervallo di tempo, corrisponde ad un consumo di carburante. Il rapporto tra l’energia fornita alle ruote ed il consumo dell’energia benzina rappresenta l’efficienza del motore a scoppio (0,4, o 40%).
Lo SkySpark riesce a percorrere 500 km a circa 300 km/h nelle due ore di autonomia che gli garantiscono le celle a combustibile di cui e’ dotato. Le batterie a polimeri di litio sono collegate ad un motore elettrico sincrono a magneti permanenti. L’idea dovrebbe essere poi commercialmente sostenibile.
L’aereo e’ stato progettato dalla DigiSky, con lo scopo di realizzare un prototipo in grado di battere il record mondiale di velocità e durata per un aereo elettrico destinato al trasporto di persone. La sfida verrà lanciata ai World Air Games di Torino nel giugno 2009, il tentativo è previsto nel secondo semestre 2009.
L’integrazione del motore elettrico e’ stata seguita dal prof. Paolo Maggiore del DIASP (Dipartimento di Ingegneria Aeronautica e Spaziale) del Politecnico di Torino. I voli di prova saranno eseguiti dall’ex astronauta Maurizio Cheli e la presentazione ufficiale avverrà domani all’Environment Park di Torino.
Questo è un post “di parte”: è Natale e dico la mia. Sono a favore dell’idrogeno, per le auto e non solo. Credo che nel lungo periodo (20 anni) mobilità sostenibile significhi più trasporto pubblico elettrifico e meno trasporto privato a petrolio. Tuttavia, serve anche elettrificare il trasporto privato nel breve periodo.
Quale genere di motore e carburante? Per muovere auto e camion, non credo né ai biocarburanti, né alle batterie. La personale opinione è che le auto a batteria pure o ibride (plug-in) difficilmente potranno averla vinta nella battaglia tecnologica per elettrificare la mobilità individuale, a causa del peso e del tempo di ricarica. La maggioranza degli esperti non è d’accordo. Quanto ai biocarburanti solo il recupero di biomassa di scarto potrà servire a produrne, non coltivazioni dedicate, a causa del bilancio favorevole (EROEI)
La questione della tecnologia motoristica di domani è IL futuro. Riguarda interessi strategici enormi e va al cuore di quella progressiva rottamazione del petrolio, da tutti invocata. Le applicazioni dell’idrogeno nella mobilità sono varie ed oggi esistono biciclette, automobili e treni a fuel cell. Tecnicamente, quindi, il motore c’è.
L’economia della filiera è incerta, le celle a combustibile sono ancora molto costose, ma la tecnologia sembra relativamente avanzata e produrre l’idrogeno costa come la benzina (al km percorso). Ecco un video che ne dimostra la fattibilità; è informativo e, dopo averlo visto, difficilmente si potrà continuare a bollare le auto a idrogeno come un esperimento costoso per scienziati viziati. Enjoy.
L’Air Liquide è un’azienda leader nella produzione di idrogeno, con 40.000 dipendenti in 75 paesi. Il gruppo è da tempo interessato agli sviluppi tecnologici dell’idrogeno, sia per produrre energia che nei trasporti. Di particolare interesse, dunque la notizia del lancio del programma Horizon Hydrogen Energy (H2E), anche grazie ad un fondo di 67 milioni di euro della Commissione Europea. Il programma, che coinvolge 20 partner e mira a produrre soluzioni per trasporti puliti, appare la logica continuazione di HyChain, un progetto europeo finalizzato all’utilizzo dell’idrogeno in veicoli di tutti i tipi (dal furgone alla sedia a rotelle) alimentati con celle a combustibile.
L’iniziativa Horizon Hydrogen Energy si accompagna al lancio di un sito dedicato al progetto, denominato Planet Hydrogen, dove sarà possibile seguire gli sviluppi. Sul sito, ancora in costruzione, è già possibile vedere un documentario (in inglese e francese, a metà strada tra il divulgativo-scientifico e l’autopromo) sulle possibilità offerte dall’idrogeno. Il video presenta le attività in corso e spiega molto chiaramente come già oggi l’idrogeno serva a pulire benzina e diesel dei nostri motori per renderli conformi alla normativa vigente in materia di emissioni.
Trattasi dunque di ottime novità: il gruppo è un gigante nella produzione di gas industriali e dimostra di credere alle possibilità di cambiare la mobilità, avendo fondato Axane che produce celle a combustibile per convertire l’idrogeno. Questo significa portare servizi, come mobilità, elettricità e calore ai consumatori, e non gas alle industrie chimiche ed agli ospedali. Chiudendo il ciclo energetico si lancia la sfida e l’Air Liquide ha la “massa critica” per porsi come player strategico nella rete dell’infrastruttura, potendo costruire le stazioni di rifornimento. E noi speriamo davvero che la vinca!
L’articolo The role of biomass in California’s hydrogen economy presenta i risultati del modello di produzione di idrogeno da biomassa di scarto per la California. Il modello, sviluppato da Nathan C. Parker, Joan M. Ogden e Yueyue Fan, calcola costi e benefici di un’industria per la produzione di idrogeno da biomassa, da un punto di vista sia economico che ambientale, che va dal campo agricolo al serbatoio delle auto.
Il modello valuta il potenziale economico della produzione di idrogeno da due tipi di biomasse: gli scarti del frumento e del riso, presenti in abbondanza nel Nord della California, basandosi sul potenziale reale dell’offerta di biomassa e della domanda di idrogeno. Il metodo di analisi tiene conto del rapporto fra la quantità della materia prima, la produzione dell’idrogeno e la sua distribuzione, individuando la dimensione ottimale del progetto.
Lo studio fornisce, dunque, dei parametri precisi sia sul potenziale, che i costi, in condizioni reali, della produzione di idrogeno da biomassa residua in California. Gli autori stimano esista vi sia sufficiente materia prima per soddisfare il 40% della domanda di combustibile per auto di tutta la California. Inoltre, ottimizzando la filiera produttiva, si otterrebbe l’idrogeno ad un costo fra 3 e 5,50 $/kg, mentre, dal punto di vista ambientale, il ciclo totale (dal campo alle ruote) produrrebbe un decimo delle emissioni di gas effetto serra, rispetto ai veicoli a benzina convenzionali.
La nuova economia dell’idrogeno potrebbe prendere il via grazie ad un antichissimo microorganismo trovato nelle viscere di un vulcano. Un equipe del Virginia Tech, del Dipartimento per l’Energia USA (DOE) e dell’Accademia delle Scienze Russa sta lavorando per sviluppare e affinare la capacità di produrre idrogeno dell’archaea, un microrganismo vecchio miliardi di anni, che si trova nell’area vulcanica di Uzon, nella Kamchatka Siberiana. L’archaea, il cui nome scientifico è Desulfurococcus fermentans è capace di generare idrogeno a temperature molto elevate, mediante scissione della cellulosa.
Il Joint Genome Institute del DOE sta lavorando alla codifica del DNA dell’archaea, il cui funzionamento implica appunto la digestione della cellulosa per produrre idrogeno in grandi quantità. Ultimamente, si è parlato molto delle possibilità offerte dalla produzione di idrogeno organico con alghe o batteri e, su questo stesso filone di ricerca, l’archaea dei vulcani potrebbe costituisce una filiera pulita e rinnovabile per la produzione di idrogeno. L’importanza degli istituti coinvolti induce a credere che l’archaea, opportunamente sviluppata, potrebbe portare ad una filiera di idrogeno in volumi adeguati per muovere le automobili a celle a combustibile.
I critici dell’idrogeno ricordano incessantemente come, allo stato attuale, la maggior parte dell’idrogeno nel mondo venga prodotto da gas naturale, ma la ricerca avanza spesso grazie a scienziati visionari e, forse, sono queste persone che, oggi, ci avvicinano ai quei metodi di produzione non inquinanti e rinnovabili. Una filiera di idrogeno rinnovabile è, allo stato attuale, ciò di cui il mondo ha sempre più urgentemente bisogno, per svincolarsi da un petrolio sempre più raro e dannoso per l’ambiente.
a cura di Fresna
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