L’idrogeno per la mobilità

Articolo a cura di Flavio Odorici – Responsabile Progetto Elettronico iaiaGi S.R.L. In questo periodo si parla molto di idrogeno come alternativa alle tecnologie elettriche per arrivare ad una mobilità con zero emissioni di CO2. Vediamo, in tre pagine concise, cos’è l’idrogeno e quali sono le sue caratteristiche, i pregi e i difetti, le sue applicazioni, i costi e l’attuale situazione di produzione. In base a quanto esposto, capiremo poi perché giudichiamo l’idrogeno adatto a impieghi su larga scala e non adatto invece per la mobilità privata.
Idrogeno: natura e caratteristiche L’idrogeno (H2) è un gas incolore, inodore e fortemente reattivo. Non si trova in natura allo stato libero e unito con l’ossigeno è altamente esplosivo. È il combustibile con il più alto potere calorifico (120 MJ/Kg), fornisce circa 3 volte il calore della benzina e 2,5 volte quello del metano. I suoi pregi: alta densità energetica, può essere accumulato sotto forma gassosa o liquida. Tutte le altre tecniche, come l’adsorbimento all’interno di schiume metalliche, sono sperimentali. I suoi difetti: è esplosivo in miscela con l’ossigeno dal 4% al 76%. Quindi qualunque perdita è estremamente pericolosa, otto volte più del metano. Il giorno 11-06-2019 è esploso il distributore della Uno-X a Sandvika, in Norvegia. Ci sono stati due feriti a bordo di un’auto a 100 metri di distanza. Per fortuna il distributore era deserto, altrimenti avremmo avuto vittime. In Norvegia la distribuzione è stata sospesa e Hyundai e Toyota hanno cessato la vendita delle auto a idrogeno. La conservazione in pressione a 200-700 bar richiede serbatoi metallici. Ci sono problemi a causa dell’adsorbimento che infragilisce l’acciaio. La conservazione in forma liquida non è adatta alle auto, poiché i serbatoi devono rimanere a 253 gradi sottozero, e la continua evaporazione causa enormi pericoli. Idrogeno: applicazioni La combustione diretta dell’idrogeno in un motore a scoppio è possibile ma assolutamente antieconomica. Lo si utilizza invece per alimentare celle a combustibile e produrre energia elettrica che, tramite un inverter e un motore elettrico, spinge la vettura. Il prodotto della reazione è acqua pura, zero emissioni. Idrogeno: produzione e costi Come detto, l’idrogeno non si trova in natura, è un prodotto industriale. Circa il 3% viene prodotto da fonti rinnovabili in modo totalmente “pulito” tramite la idrolisi o altri metodi. Per produrre 1Kg di idrogeno sono richiesti circa 45-50 Kwh di energia elettrica. I costi sono molto alti (circa 4 €/Kg) a cui vanno sommati  compressione, trasporto, vendita ecc. Oggi, alla pompa, l’idrogeno costa 14 €/Kg. Il restante 97% viene prodotto per via chimica scomponendo combustibili fossili. I costi sono molto più bassi (circa 1,1 €/Kg), ma purtroppo ogni Kg di idrogeno prodotto comporta la creazione di circa 10 Kg di CO2 ! Evidentemente c’è un grosso problema: qualcuno potrebbe rivendere idrogeno da fossile spacciandolo per rinnovabile. Addio vantaggio per l’ambiente. Idrogeno: la situazione attuale Distributori aperti al pubblico:  Italia 1 (Bolzano), Francia 3, Norvegia 3 (ora zero), Germania 76, Inghilterra 7, altri paesi nessuno. In media una stazione costa 2 milioni di euro e può servire 40 auto al giorno. Per paragone, una stazione da 2 milioni di euro di Tesla può servire 1150 auto al giorno. Attualmente le auto in vendita, non in tutti i paesi, sono : Toyota Mirai – costo più di 80.000 €, 100 Km con un Kg di idrogeno. La potenza di picco è 90 Kw, mentre la continuativa è di 70 Kw. Hyundai Nexo – costo non comunicato, 100 Km con un Kg di idrogeno. La potenza di picco è di 120 Kw, la continuativa di 95 Kw. Sono potenze modeste per veicoli che pesano circa 2 tonnellate. Entrambe impongono manutenzione ogni 8000-10000 Km, sopratutto al generatore fuel cell. La affidabilità delle fuel cell plastiche è sempre stata scarsa, e i problemi non sono stati ancora del tutto risolti. Situazione diversa, invece, per i grandi gruppi fuel cell destinati al trasporto pesante (es. Ballard) che usano tecnologie diverse, molto più affidabili. Idrogeno: traiamo le conclusioni Con 14 euro possiamo comprare un Kg di idrogeno e percorrere 100 Km. Con la stessa somma, facendo il pieno in casa la notte, carichiamo 54 Kwh, e percorriamo 360 Km. Questo è dovuto al pessimo rendimento della catena dell’idrogeno. Dalla pala eolica alle ruote, un’auto a idrogeno rende circa il 20%, un’elettrica il 70%. L’auto elettrica la possiamo caricare in un’infinità di posti, oltre che in casa. Un’auto a idrogeno dove la riforniamo? Come si è visto, ci sono altri punti negativi per le auto a idrogeno, ma bastano questi due per affermare che, a meno di enormi stravolgimenti, l’idrogeno non è adatto alla mobilità privata. Tuttavia ci sono settori, come il trasporto pesante e lo stoccaggio dell’energia elettrica prodotta in sovrappiù dall’eolico, dove il basso rendimento dell’idrogeno può essere tollerato. In questi casi l’idrogeno può essere una buona soluzione. Leggendo sulla stampa appare chiaro che politici e certi imprenditori non hanno ben in mente alcuni concetti di base. Un minimo di cultura su argomenti come veicoli elettrici, idrogeno, effetto serra, ecc. sarà indispensabile per fare scelte sensate oggi e domani. Esortiamo tutti gli attori ad aggiornarsi in fretta, con buona volontà. Ne vale la pena. E, oserei dire, dovrebbe acculturarsi anche la gente comune, per autodifesa.

Che cos’è Scientists’ Warning?

Articolo a cura di Valerio Vannucci, Presidente e Responsabile Sviluppo Software di iaiaGi S.R.L..
Ventisette anni fa a Washington D.C., l’UCS (Union of Concerned Scientists – Unione degli Scienziati Interessati)  insieme a oltre 1.700 scienziati provenienti da tutto il mondo, tra i quali la maggior parte degli allora vincitori dei premi Nobel nelle scienze (con anche il nostro Carlo Rubbia), redasse e firmò il primo Scientists’ Warning to Humanity (Avviso degli Scienziati all’Umanità). In quel documento, liberamente scaricabile dal sito Web dell’UCS (https://www.ucsusa.org/about/1992-world-scientists.html), venivano descritti i danni causati dal comportamento umano all’ambiente e venivano proposte cinque azioni correttive per evitare il collasso delle condizioni vitali del Pianeta:
  1. Tenere sotto controllo le attività dannose per l’ambiente per ripristinare e proteggere l’integrità dei sistemi terrestri da cui dipendiamo.
  2. Gestire le risorse cruciali per il benessere umano in modo più efficace.
  3. Stabilizzare la popolazione.
  4. Ridurre e infine eliminare la povertà.
  5. Garantire l’uguaglianza sessuale e garantire il controllo delle donne sulle proprie decisioni riproduttive.
Il documento si chiudeva con un invito a tutte le nazioni del mondo ad agire immediatamente verso la transizione ad un  sistema di vita che si integrasse perfettamente con l’ambiente e che eliminasse totalmente le abitudini altamente  inquinanti della società dell’epoca. 25 anni dopo, un gruppo di scienziati riconsiderò quell’avviso per valutarne la risposta dell’umanità. Il risultato delle loro analisi fu molto angosciante. Con l’eccezione della riduzione dello strato di ozono, che protegge la vita sulla Terra dalle dannose radiazioni UV del sole, l’umanità non era riuscita a compiere progressi nel risolvere le sfide documentate nel primo avviso. Le cose erano ulteriormente peggiorate. Questo gruppo di scienziati reagì costituendosi nell’Alliance of World Scientists (Alleanza degli Scienziati del Mondo). Il loro studio, intitolato “World Scientists’ Warning to Humanity: a Second Notice” (“Avviso all’Umanità degli Scienziati del Mondo: Seconda Notifica”) venne pubblicato sulla prestigiosa rivista BioScience (https://academic.oup.com/bioscience/article/67/12/1026/4605229). Questo documento fu sottoscritto da oltre 20.000 scienziati di 184 nazioni. Scientists Warning è un associazione di cittadini del mondo che ha seriamente raccolto gli avvisi degli scienziati di cui abbiamo parlato finora. Di seguito, direttamente dal  sito Web www.scientistswarning.org, riportiamo la loro mission: Ad un certo punto ci siamo resi conto che l’umanità si è nascosta all’interno di una tana di coniglio dalla quale non sembra saper riemergere. Questo pantano è costituito dal credo nel Consumismo, con il suo insieme di dirigenti pubblicitari, banchieri, economisti, CEO, politici, ecc.. Abbiamo sviluppato un “sistema operativo” difettoso che insiste su una crescita economica infinita ed accelerata nonostante i suoi costi ecologici, vale a dire la distruzione della natura. Coloro che hanno firmato o approvato l’Avviso degli Scienziati (Scientists’ Warning) attraverso il nostro sito Web hanno mostrato una chiara comprensione di ciò che è sbagliato e di come ci dobbiamo orientare per evitare la peggiore destabilizzazione ecologica mai inflitta alla Madre Terra. Siamo quindi tutti de facto membri di ciò che chiamiamo Unione dei Cittadini Interessati della Terra (Union of Concerned Citizens of Earth).
“Il mondo dovrà iniziare ad ascoltare i buoni scienziati e non quelli pagati per giustificare sviluppi ingannevoli.”

Greer Hart
In questo momento storico, Scientists’ Warning costituisce, attraverso il suo sito Web ed il suo canale YouTube (https://www.youtube.com/c/upfsi), una delle più autorevoli fonti di informazioni per tutto ciò che riguarda le problematiche relative al surriscaldamento globale ed agli effetti dell’uomo sul Pianeta.

Retro…chi? Ahh retrofit!

Articolo a cura di Enrico Melotti, sviluppatore presso iaiaGi SRL In questo articolo andiamo a vedere cos’è il retrofit elettrico delle auto e come avviene il processo di trasformazione che porta alla conversione di un’auto comune in un’auto elettrica.
I passi fondamentali per un processo di retrofit sono: – Valutazione dello stato di salute dell’auto: la parte di carrozzeria e di meccanica rimanente deve essere in buono stato, il retrofit non è la pillola a tutti i mali ! – Smontaggio motore e preparazione: l’auto viene preparata per l’installazione del nuovo kit, vengono smontate le parti non necessarie e sostituite quelle logorate dal tempo, come ad esempio pneumatici o ammortizzatori. – Montaggio del nuovo cuore elettrico: nel giro di un paio di giorni l’installatore adeguatamente preparato può effettuare il montaggio del nuovo sistema di propulsione, con diverse configurazioni in base alle esigenze del cliente. Ad esempio una persona potrebbe volere più autonomia di un’altra che fa solo casa lavoro. – Verifiche e collaudo finale: il veicolo viene sottoposto ai controlli finali e subisce la variazione del libretto di circolazione. Qui si possono utilizzare canali differenti per fare questa operazione, che differiscono in base a come si è ideato il kit. Quindi in un lasso di tempo breve sarà possibile convertire la propria auto per ringiovanirla e conferirgli una nuova vita, questa volta elettrica ! Noi di iaiaGi stiamo lavorando per creare un kit di conversione per le vetture di tutti i giorni che hanno una vasta ricchezza di elettronica e che impone uno sviluppo differente da molti esempi di conversioni del passato, ma che vede nel futuro tante auto da poter trasformare. Convertire vetture del presente è per noi un obiettivo importante perché ci permette di uscire da quella logica di tutti i giorni che ci fa gettare le cose non appena sono sorpassate, anche se funzionanti. Infatti il retrofit aggiorna il veicolo introducendo tecnologie che non erano esistenti al momento dell’acquisto dell’auto, come la possibilità di connettere dispositivi mobili o la possibilità di avere accessori innovativi, creando così un ringiovanimento e rendendola nuovamente pronta per tanti altri anni di vita.

iaiaGi al Climate Strike di Modena

Personalmente, ciascuno di noi non ha avuto nessun dubbio sulla volontà di essere presente lo scorso venerdì 27 settembre alla manifestazione del Climate Strike organizzata qui a Modena come in tante altre città del mondo dai gruppi “Fridays For Future” ispirati dalle parole di Greta Thunberg. È una manifestazione dei più giovani, che dà voce al loro diritto imprescindibile di avere un futuro vivibile per loro e per i loro figli. È una manifestazione che doveva essere vissuta con i modi dei Millennial, con la loro espressione, fantasia e modo di sentire la vita di ogni giorno.
Contrastare l’aumento della temperatura globale con un profondo cambiamento politico ed economico. Lo chiedono i giovani, lo sostiene con forza anche iaiaGi.

Tuttavia la rivendicazione del Climate Strike è quella di tutte le donne e tutti gli uomini che sentono la vita come una priorità sopra qualsiasi altra logica. I giovani dei “Fridays For Future” hanno dato a tutti un’opportunità di alzarsi e dimostrare che è ora che la politica ascolti e faccia vedere di aver capito. Perciò non deve meravigliare o scandalizzare che a questa manifestazione abbiano partecipato persone di tutte le età.  E tanto meno deve meravigliare che ci fossimo noi di iaiaGi. Il nostro progetto è fondato sul rispetto e la priorità della natura, dell’uomo e della loro relazione nel definire le scelte tecnologiche, commerciali e produttive. Migrare verso un sistema produttivo che dia precedenza assoluta al riuso, al recupero dei materiali, al prolungamento della vita dei prodotti, all’utilizzo esclusivo di energie rinnovabili, che abbandoni i criteri della massimizzazione del profitto economico e della crescita continua, sostituendoli con l’impatto sociale e la sostenibilità: questo è il nostro pensiero continuo, quasi un mantra, che anima le nostre attività.
Ci saremo sempre a tutti i Climate Strike e non smetteremo di chiedere, in qualsiasi occasione, che  avvenga il cambiamento che dia speranza alle generazioni future.
L’obiettivo che vogliamo raggiungere è essere coautori di un’economia mondiale del recupero e della localizzazione della produzione, che sono tra le armi più potenti che abbiamo per contrastare l’aumento della CO2 e il progressivo aumento della temperatura terrestre. Per questo motivo abbiamo sfilato coi ragazzi in questo Climate Strike: vedere la grande partecipazione, sia a Modena che nel mondo, a queste manifestazioni ci dà coraggio e forza a continuare a proporre il nostro modo di intendere la conversione dei veicoli.