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.
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:
Tenere sotto controllo le attività dannose per l’ambiente per ripristinare e proteggere l’integrità dei sistemi terrestri da cui dipendiamo.
Gestire le risorse cruciali per il benessere umano in modo più efficace.
Stabilizzare la popolazione.
Ridurre e infine eliminare la povertà.
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.
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.
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 gliuomini 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.