lunedì, gennaio 02, 2023

costo finto accumulabili 4

 Dopo la fantascienza basata su strani orpelli che cercano di fregare la fisica adesso ne abbiamo uno basato sul cercare di fregare la chimica.

l'accumulo ad idrogeno.


 L'idrogeno oggi si basa o su spurie di produzioni industriali o, nel 90% dei casi,  su reforming del metano (CH4) che consiste di fatto nel "bruciare" il carbonio, liberando l'H, ma generando anidride carbonica a pacchi.

L'idea invece dell'idrogeno "verde" (che è, sta male?) e' di usare l'energia a sproposito di vento e sole ed utilizzarla per produrre idrogeno attraverso elettrolisi.

L'idea e' poter conservare, anche per elevati tempi, l'idrogeno come calmierante della produzione fuori sincro dell'eolico e solare.

Quindi si partirebbe dall'acqua.
Ricordiamo che l'acqua deve essere H2O, non va bene quella del rubinetto as is, e abbiamo un primo consumo energetico che può andare in alcune località da un passaggio su resina molto blando a processi che hanno gia' abbattuto di 2 cifre il gioco.
Perché, chi ha degli acquari lo sa, non esiste l'acqua, ma le acque sono un mondo piuttosto grosso.

Poi l'acqua, che non e' conduttiva, va resa conduttiva aggiungendo acido e durante il processo di elettrolisi si riscalda implicando sistemi di raffreddamento.
La stessa elettrolisi ha un rendimento piuttosto basso, un impianto industriale e' raro che arrivi al 60%.

Il problema e' che l'idrogeno ha si una bassa massa, ma un volume enorme (che poi e' la stessa cosa).

Quindi, salvo di dotarci di serbatoi grandi come un autobus per alimentare un aspirapolvere, l'unica via soddisfacente e' liquefarlo.

il problema e' che voi dovete costruire un enorme frigorifero che tenga il serbatoio a -260C.
Comprimere e raffreddare l'idrogeno ha un costo del 50% dell’energia contenuta con la fregatura di doverla mantenere.


 

Non a caso i serbatoi, spesso sferici per diminuire la superficie, sono una vera impresa ingegneristica dovendo resistere a temperature criogeniche, ad azioni infragilizzanti tipiche dell'idrogeno e solitamente sono contenuti in un secondo serbatoio dove si e' fatto, e mantenuto, il vuoto per diminuire la necessità di ri-liquefazione dell'idrogeno che e' bollito per scambio termico.

Si noti anche che e' meglio che le strutture di deposito dell'idrogeno siano all'aperto in quanto, a seconda di umidita', ossigeno e presenza di acqua (che puo' fungere da catalizzatore) le cose possono mettersi male e la combustione e' quasi invisibile:
il disastro del hindenburg era pittoresco con le sue fiamme per via della struttura esterna infiammabile, non per l'idrogeno.

Se si vede questo grafico la curva a) e' posta a 42C 100Kpa (1 atmosfera circa, quindi nella norma), sostanzialmente un ambiente abbastanza normale.
In pratica basta un pochino di umido, poco H2 e un tizio che arriva con una sigaretta per fare brutte cose.

Infine quella roba dobbiamo ritrasformarla in energia elettrica, in maniera rapida (serve per i picchi, no?) e senza menate da fantascienza: sostanzialmente una turbina o un motore otto connessi ad un generatore che loro volta hanno rendimenti intorno al 35-40% nei casi migliori.
Le celle a combustibile non sono mai divenute "industriali" e in grado di operare in quella maniera.

Cosa vuol dire?

Semplicemente che abbiamo un sistema molto costoso, ingombrante, pericoloso dalla grande manutenzione che ha un rendimento quasi del 20% e che mentre e fermo a far nulla costa altro tot%.

Il perché ci sbavano dietro e' abbastanza ovvio, quel 20% scarso  rispetto agli altri accumuli pazzi sono almeno il doppio.

Pero' vorrei fare notare che buttare aoltre l'80% dell'energia non e' furbissimo, certo e' meglio di buttare il 95%, ma alla fine vuol dire che devo produrre 5 per avere 1.

Oppure in soldoni devo produrre 5 TWh per aver 1TWh.

se pensiamo che quel singolo TWh lo abbiamo con la turbogas impiantata all'interno dell'impianto di accumulo (che da sola e' grande come un container e con il secondario siamo a livello di un capannone), per l'eventuale solare che alimenta questo enorme parco di serbatoi parliamo di un affare largo 5Km e lungo 25Km, 5 volte il mostro gia' visto.

In pratica, se l'idea e' calmierare il solare, sotto il 70% di rendimento e' meglio non andare.

Il fatto che poi non abbiamo neppure parlato degli immani costi dei serbatoi e dei compressori è perché fa gia' ridere cosi'.

Il fatto che con la POLITICA attuale ci siano momenti in cui l'energia e' GRATIS per errori di impostazione dei prezzi non vuol dire che quell'energia sia GRATIS, vuol dire solo che abbiamo uno spreco che potrebbe essere tolto politicamente.

10 commenti:

Eugenio ha detto...

adesso che ti metti a smontare persino il mito dell'idrogeno, gira e rigira ci resta solo una via di salvezza:

il nucleare.

quello di adesso, non quello di domani..

wappy ha detto...

@Eugenio già, è la soluzione più sensata, non da ora.
Non per tutto il carico, chiaramente, ma almeno per quello di base si (20/30%).
Altrimenti non ci si spiega (eccome se lo si fa), il perchè qualunque impresa che lavora con gli idrocarburi spinga fortemente per le "rinnovabili" e per la fusione.
La prima perchè tanto vuol dire sempre usare oil&gas nei (tanti) momenti in cui sole e vento non c'è, la seconda perchè tanto si parla di orizzonti temporali che a spararla vicini si arriva al 2100 (se mai si riuscirà) e quindi sempre oil&gas si userà.
Ma sono cose che sicuramente si sono già dette qui ed altrove. Resta da capire quando e se ci si verrà a patti, con la realtà delle cose.

Marco ha detto...

Senza contare il grosso problema che l'idrogeno scappa fuori dai serbatoi..

Enky ha detto...

Già. Anche sui dirigibili ad elio si vede che traspira sotto la vernice perchè scappa dal pallone pure a pressioni umane, figuriamoci cosa fa l'idrogeno liquefatto. Se ne sono accorti amche con l'esperimento della BMW serie 7 ad idrogeno di qualche anno fa, dove praticamente per evitare che il serbatoio crepasse una valvola di sicurezza lo lasciava sfiatare a vettura ferma, praticamente dopo una settimana di garage avevi il serbatoio vuoto...

Anonimo ha detto...

Forse mi sbaglio ma mi sembra che siano in corso vari test con buoni risultati in cui il mantenimento del idrogeno non è più così complicato.
Apparte la buffonata ecogreen dell' auto elettrica mi sembra che la vera ricerca stia spingendo sull idrogeno.
Anche in campo civile sono state installate le prime caldaie a idrogeno mi sembra Vaillant.



blu-flame ha detto...

il mantenimento dell'idrogeno non dipende da una tecnologia, ma dalla fisica.
O hai trovato un modo per tenerlo a -260C senza fatica (ricordi la coimbentazione-sottomarino?) o la prendi nel gnao.

diciamo che l'autoscarica delle tesla ti sembrera' una figata.

diciamo che ad oggi non esiste nulla, ma anche fosse, la produzione ti ha già ucciso.

Anonimo ha detto...

e questo in Giappone cos'è?
https://www.geopop.it/a-fukushima-si-trova-il-piu-grande-impianto-per-la-produzione-di-idrogeno-verde-al-mondo/

Stefano ha detto...

Se proprio vogliamo conservare energia tramite qualcosa che si brucia propongo l'olio di palma... tanto oltre alla nutella(R) non lo mettono piu' da nessuna parte...
Una bella coltivazione di palmisto in un magazzino verticale con coltura idroponica alimentata con il FV e l'eolico, tra le soluzioni idiote mi sembra la meno idiota...
...se non fosse che sole e vento lo farebbero crescere da solo... ma sai, meglio complicarle le cose, che troppo facili poi non hanno "appeal"...
scherzi a parte, l'olio vegetale, a parte affamare la popolazione mondiale che e' comunque in preponderante eccesso rispetto alle risorse del pianeta e' un carburante sicuramente piu' stabile ed economico dell'idrogeno. E sfrutta molto bene l'energia solare, molto meglio dei pannelli FV, tra l'altro sequestrando tantissima CO2 e producenfdo scarti riciclabili.

Erreunista ha detto...

Macchè! mica volete perdere tempo con i palloni di H2, è roba superata, i supercazzolari hanno già scoperto che basta "un semplice m3 di Al" per generare tutto l'idrogeno e il calore che serve alla bisogna!

basta solo installare 40-50 ALCOA in giro per lo stivale, assumere 15.000 operai in ogni fabbricona e quando "avanza" energia solare li facciamo produrre alluminio in grande tonnellaggio

https://www.radio24.ilsole24ore.com/programmi/smart-city/puntata/una-stazione-rifornimento-che-funziona-ad-alluminio-195103-AEIWxzDB

https://www.radio24.ilsole24ore.com/programmi/smart-city/puntata/progetto-reveal-caldaia-ad-alluminio-scaldare-casa-185146-AEqvYW1B

Ovvio, fate tutte le ALCOA che volete, ma non vicino casa mia, qui dovete solo portarmi, aggratis, l'alluminio puro

Stefano ha detto...

Ottimo.
Invece della benzina stoccheremo polvere da sparo. Veramente un passo avanti rispetto l'H2.
Una volta parlavano della borace e del boroidruro di sodio, mi sembrava una scelta migliore.