Carburante da aria, sole e acqua: non è più fantascienza
Un gruppo di ricercatori è riuscita a produrre carburante sintetico da aria, acqua e sole.
La COP26 è ormai entrata nel vivo e non passa giorno che non si senta parlare di nuovi programmi di decarbonizzazione e produzione d'energia tramite fonti rinnovabili, ma c'è qualcuno che crede ancora nell'importanza dei carburanti e ha creato un rivoluzionario sistema che usa soltanto aria, acqua e sole per creare un composto sintetico a "impatto zero".
A sviluppare questo curioso reattore solare un gruppo di ingegneri dell'ETH Zurich, certi di poter contenere le dimensioni e pensare d'installarli tranquillamente su un tetto. I componenti sono tre: un primo che si occupa di catturare l'aria, un riduttore solare e un'unità capace di trasformare il gas ottenuto dalle varie operazioni in liquido. Ecco i processi chimici necessari per raggiungere l'obiettivo.
Dall'aria si estraggono CO2 e H2O, componenti (purtroppo per il primo) abbondanti e largamente a disposizione. Questi, una volta separati vengono convogliati verso il concentratore a parabola, dove gli specchi permettono di focalizzare le radiazioni all'interno del piccolo reattore, fino a raggiungere i 1.500 °C. Al suo interno troviamo dell'Ossido di cerio (CeO2) che, ad alte temperature, si riduce rilasciando ossigeno (O2); successivamente vengono immessi nel reattore la CO2 e H2O precedentemente estratti, producendo così del Syngas (H2 + CO). L'ultimo passo è svolto dal terzo componente di questo sistema, quello che trasforma il gas in carburante liquido come kerosene o metanolo.
https://youtu.be/pIP9TNEP0VIL'impronta non è quindi green al cento per cento: non appena questo liquido viene utilizzato la CO2 viene emessa normalmente, ma il bilancio è zero visto che è stata prelevata dall'atmosfera. I ricercatori hanno realizzato un prototipo pilota da 5kW sul tetto di una costruzione e, contando su un'operatività di sette ore continue (naturalmente diurne) il dispositivo è stato in grado di produrre 32 ml di metanolo. Poche gocce che provano l'idea di massima, se si dovesse pensare ad una produzione più consistente allora dovrebbero cambiare completamente le dimensioni.
Il team di ricercatori ha così immaginato un qualcosa simile ad un impianto di energia solare termodinamica, con un campo di specchi capaci di concentrare le radiazioni solari su una torre centrale che contiene il reattore. Se si potesse contare su 10 di queste strutture, ognuna delle quali capace di intercettare 100 MW di radiazione solare, allora si potrebbe arrivare a produrre circa 95.000 litri di kerosene al giorno. Per darvi un'idea, un Boeing 747 consuma circa 63.000 litri di carburante per un volo da Milano a New York, si potrebbe quindi fare un viaggio e mezzo ad impatto zero.
Non ci sono informazioni sui costi di produzione ma, se le rinnovabili stanno infatti esplodendo in tutto il mondo, è perché i costi di produzione si sono abbassati enormemente, tanto da rendere quasi non convenienti (non ancora, purtroppo) i combustibili fossili. Se così non fosse, questo esperimento sarebbe un bellissimo esempio di ingegneria e chimica, non molto di più.
Come se un pannello solare avesse efficienza 100% e non servisse energia per produrlo,smaltirlo e per trasportare l'energia lungo i cavi...
Comunque la produzione del biometano viene fatta dai batteri, quindi in quel caso specifico non richiede energia.
Mi sono perso dove è scritto che lavora 7 ore
come se la trasformazione avesse efficienza 100% e non servisse enrgia per il processo...
l'impianto da 1GW di potenza che lavora per 7 ore, no?
L'energia che puoi teoricamente ricavare da un combustibile quella è, se lo bruci o lo mandi nelle fuel cell avrai un rendimento diverso ma mai più dei 22 MJ
Ma io non ho considerato la combustione, ma la scissione da cella combustibile.
Però il mare frizzante sarebbe interessante.
Prima di dire che l'impatto è zero pccorre quantificare l'impatto del produrre Ossido di Cerio che serve per far funzionare questo reattore.
Mollo tre scoregge vabene?
1GWh in realtà
Tra l'altro, se obbligassimo gli impianti di produzione elettrica che usano fossili e producono co2 a montare sistemi di cattura, vedremmo i costi esplodere. Quelli sarebbero i reali costi dellenergia da fonti fossili e la produzione di rinnovabili aumenterebbe nel giro di pochissimo
E allora usiamo direttamente le piante per produrre bioetanolo. Ci hanno provato in passato prima che qualcuno(criminale) decidesse che il petrolio fosse l'unica via possibile e che la canapa fosse brutta e cattiva in modo da preferire il Nylon.
Esatto, quindi l'impatto è zero.
10-10=0
Per lo stesso motivo anche il biometano è ad impatto zero.
L'unica CO2 che impatta sull'ambiente è quella che viene estratta dal sottosuolo.
esatto, errore mio
ok quindi tiro fuori dall'aria la CO2 generata dai fossili per trasformarla in carburante che genera CO2....
La CO2 non rende le falde acquifere più salate ma più acide secondo la reazione: CO2 + H2O -> H2CO3 (acido performico).
Mi sa che hai messo uno "0" in più... La combustione di 1 kg di metanolo genera 22,7 MJ ossia 6,3 kWh. 35 kW / 6,3 dà 5,5 kg, pari appunto a 7 litri di metanolo
3,14159 26535 89793 23846 26433 83279 50288 41971 69399 37510 58209 74944 59230 78164 06286 20899 86280 34825 34211 70679
più o meno
no. non hai capito il senso della battuta. era per dire: saranno sì e no, attraverso un calcolo a braccio, 12,683392220% senza volere essere troppo precisi.
🤣
Pensi che in una centrale le pompe, i sistemi di controllo, ecc… funzionino per magia?
I sistemi CCS (carbon capture and storage) ci sono, il problema è che sono estremamente costosi ed energivori.
Se per farli funzionare usiamo la corrente prodotta da centrali a gas non ha senso
Quindi con 7GWh di energia termica si producono solo 95.000l di carburante e zero energia elettrica (che sicuramente invece consuma) ? Un vero affare
certo, era per dire che pre pandemia mi ricordo di peggio
https://uploads.disquscdn.c...
Ma dal punto di ricerca tecnico-scientifica, non ho nulla da dire.
Sottolineavo l'eccesso di entusiasmo immotivato.
I soldi (privati o meno) in ricerca vanno sempre bene anche solo se ampliano le conoscenze o anche se , meglio ancora, tirano fuori robe utili in rarissimi casi (sono sempre casi risolti)
Uno dei tanti progetti che funzionano in laboratorio. Avete scritto che si possono mettere sul tetto di una casa...5kw producono poche gocce quindi è falso... Sinceramente non capisco questo pressappochismo. È un esperimento,non significa che entrerà mai in produzione qualcosa di simile o che diventerà tecnologia per civili, anche considerando le dimensioni e le temperature da raggiungere
2 giorni fa l'ho fatta a 1,77
Con il 110% l'impianto è gratis e sono gratis anche le batterie.
Lo scambio sul posto puoi sfruttarlo sugli impianti venduti con sconto in fattura del 50%.
Con lo scambio sul posto non servono batterie.
Ok, però il fotovoltaico ha già ricevuto ingiustamente troppe critiche.
Ora milioni di italiani per semplice ignoranza non hanno un impianto fotovoltaico.
Ribadisco che è un investimento che si ripaga in 4 anni.
Il sito "autoconsumo" del GSE è un buon inizio per capire come funziona lo scambio sul posto, però i costi degli impianti sono esagerati (andrebbero aggiornati), non considera lo sconto in fattura e sottostima la produzione.
Per esperienza di posso dire che questo simulatore della produzione è molto più accurato e puoi inserire molti più parametri, i principali sono ovviamente:
potenza, orientamento e inclinazione
https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/it/tools.html#PVPlo scambio sul posto non puoi farlo se hai avuto incentivi.. ad es. col 110.
Si ma il problema è che ad oggi il 100% fotovoltaico è impossibile da fare, quindi la centrale a gas rimarrà per sempre.
Non sto dicendo che non va bene il fotovoltaico, o che non bisognerebbe farne di più, sto dicendo che non è possibile contare unicamente su quello.
mi ricordo momenti anche peggiori
Il sito del GSE non considera lo sconto in fattura del 50%, un impianto fotovoltaico costa meno della metà di quanto indicato nelle loro simulazione.
Pertanto l'investimento si recupera in 4 anni.
In ogni caso meglio avere dei pannelli fotovoltaici, sia per il bene del proprio portafoglio, ma anche per far lavorare meno la centrale a gas.
Io ho fatto una simulazione sul portale GSE e danno un guadagno netto in 25, che più o meno è quando li devi cambiare e tempo di ritorno in almeno 7 anni.
Poi importa eccome se la produzione è bassa in alcuni giorni perchè se non hai un backup ti ritrovi senza corrente.
Il punto è che ammesso che questa soluzione funzioni, funziona solo se c'è un infermo di centrale a carbone/gas dietro che entra in funzione quando il solare molla.
Quello che sto dicendo io è che il 100% rinnovabile, dove 100% si intende che il 100% dell'energia consumata dal paese è SOLO solare+eolico è una fantasia.
Si, ci sono già, ma come dici tu hanno ancora costi molto alti e rese molto basse. Convertono la CO2 e H2O in metanolo o altri liquidi combustibili.
Sono i famosi efuel in fondo.
Poco è meglio di niente.
Per soddisfare l'intero fabbisogno di energia di un'appartamento è generalmente sufficiente un impianto da 2 kW, cioè 6 pannelli, 10 metri quadri.
Con i gruppi di autoconsumatori del GSE è possibile realizzare un unico impianto condominiale condividendo i risparmi equamente tra i vari condomini.
Non importa se alcuni giorni la produzione è bassa, i conteggi sul risparmio vanno fatti annualmente.
Il GSE rimborsa l'energia prelevata dalla rete come scambio sul posto.
Lo scambio sul posto è rimborsato mediamente 0,12 €/kWh.
Io produco ogni anno circa 9000 kWh con un impianto da 6 kW.
Ipotizziamo 3000 kWh autoconsumati e i restanti scambiati
3000*0,18 + 6000*0,12 =
€1260 risparmiati l'anno
Per stimare la produzione consiglio questo sito:
https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/it/tools.html#PVP
C'è lo scambio sul posto del GSE, non servono batterie.
I conteggi per lo scambio sul posto sono annuali, quindi puoi sfruttare in qualsiasi momento l'energia immessa in rete.
Io produco ogni anno circa 9000 kWh con un impianto da 6 kW.
Lo scambio sul posto è rimborsato mediamente 0,12 €/kWh.
Ipotizziamo 3000 kWh autoconsumati e i restanti scambiati:
3000*0,18 + 6000*0,12 =
€1260 risparmiati l'anno
in che modo? immagazzinando l'energia in batterie durante il giorno e usandola la sera?
La cattura della CO2 avviene già ma, per motivi di natura economica, si attua solo nei grossi impianti/centrali - responsabili del 45% delle emissioni mondiali di CO2 - a carbone/gas naturale; la CO2 viene trasportata sotto forma liquida o solida (il cosiddetto ghiaccio secco) per poi essere confinata nel sottosuolo in giacimenti naturali di metano/olio combustibile esausti oppure più raramente viene immessa artificialmente sotto pressione e lasciata nel sottosuolo nelle fratture di rocce impermeabili, col potenziale problema di rendere le falde acquifere più salate. La CO2 potrebbe essere stoccata anche negli oceani in profondità, ad almeno 3km, solo che dopo tot millenni verrebbe rilasciata in atmosfera per questioni di equilibrio.
L'idea è fare in modo che cattura + trasporto + stoccaggio della CO2 sia un problema dei soli grossi impianti se in questi venga prodotto un qualche vettore energetico come en. elettrica, idrogeno, metanolo (tutti con bassa presenza di C) utili a far funzionare gli impianti più piccoli o gli autoveicoli che quindi nel loro funzionamento emetterebbero una quantità trascurabile di CO2 e dunque non siano un problema.
Il succo del discorso comunque è che estrarre, trasportare e confinare la CO2 ha un costo energetico non da poco poiché fondamentalmente per farlo bisogna pressurizzarla e/o averla a basse temperature (ricordo, si trasporta solo in fase liquida o gassosa), ha un costo economico elevato e soprattutto, essendo la tecnologia di confinamento molto giovane, non si ha l'esperienza per dire che confinare la CO2 nel sottosuolo (e ancor di più negli oceani) sia una soluzione definitiva.
Per chiudere il cerchio, i trasporti e, in piccola parte, i piccoli impianti, insieme producono il restante 55% delle emissioni di CO2 che, come ben si sa, vengono buttati in atmosfera.
Le piante usano l'energia del sole in maniera (credo) molto più efficiente di quanto siamo i grado di farlo noi oggi. E poi sono ovunque, tra foreste e soprattutto oceani....
Per cose del genere, può anche andar bene, per altri no. Io abito in un condominio di 5 piani che avrà 40 famiglie, se anche ricoprissi completamente il tetto fino all'ultimo centimetro con i migliori pannelli sul mercato e in condizioni di massima irradiazione, non arrivi neanche alla metà del fabbisogno, forse arrivi ad un terzo. E nella normalità (pioggia, nuvole, buio, ecc.) questi numeri calano drasticamente.
E pensa alle città dove il condominio medio ha 10 piani.
Poi ci sono industrie, infrastrutture (ferrovie, ecc.) che necessitano di quantitativi di elettricità mostruosi.
Le rinnovabili in molti casi sono ottime, ma non ci si può fare qualsiasi cosa.
Come d'altronde stanno dimostrando Germania e UK in questi giorni.
Assolutamente! Hai ragione, mi sono espresso in modo incompleto. La mia affermazione era provocatoria, per intendere che per l'utente finale che deve avere una riserva di energia a portata di mano, al momento è ancora imbattibile. Perché? Perché può essere trasportata anche a mano in posti molto remoti, può essere stoccata da chiunque senza particolari accortezze, si trova ovunque. Vuoi prepararti per l'inverno nella tua casetta di campagna? Con calma ti accumuli dei bidoncini di gasolio e sei a posto. Con un sistema di pannelli solari non puoi perché le condizioni atmosferiche sono proibitive, un sistema eolico ha bisogno di dimensioni e manutenzione fuori dalla portata del "fai da te", portarsi batterie è infattibile, e così via. Insomma, con nuove tecnologie e si spera nuove batteria magari si potrà definitivamente salutare il petrolio, ma al momento in alcuni contesti sociali è indiscutibilmente la scelta migliore. Non la più tecnologica, la più pulita, ma di sicuro la più facile, in questo senso. I paesi sviluppati potranno permettersi di adottare strategie più complesse e più efficienti, tutti gli altri no
Facile e comoda no. La tanica di benzina va estratta come petrolio grezzo, stoccata, trasportata, raffinata, trasportata ancora, stoccata, trasportata e infine immessa nella tanica. E' tutto fuorchè comodo. Le cose facile e comode non esistono. Alcune cose sono apparentemente facili e comode mentre dietro c'è un sistema ipercomplicato.
Io ho fatto i conti con il processo inverso, ovvero la riduzione di metanolo in H2O e CO2. Se 0.5 L di metanolo producono 1 kWh, allora per tornare 35 kWh, l'impianto dovrebbe produrre 70L di metanolo, invece produce 0,032L. Quindi 0,032 * 100 / 70 = 3,2 / 70 = 0,045%.
Però molti sottostimano le potenzialità del fotovoltaico installato sulla propria casa.
L'investimento si ripaga in 4 anni.
Bastano 4 pannelli per produrre abbastanza energia per percorrere 12.000 km l'anno con un'elettrica.
10 impianti da 100MW, fanno 1 GW. In pratica una centrale elettrica di medie dimensioni per il carburante di qualche stazione
Non avremo mai una cosa facile e comoda quanto una bella tanica di benza, poco ma sicuro
cit. Yu-Gi-OH!, corretto?
Sono sicuro che fa acqua da tutte le parti
oppure creare dei pannelli che facciano una fotosintesi come le piante.. sicuramente saranno decenni che ci pensano..sarà troppo acerba la tecnologia
No beh chiaro, comunque se vuoi stoccarla a casa di Niccolò scrivilo pure qui e cambiamo l'indirizzo
questi dello studio la raccolgono senza crearne(con il sole). poi la usano per creare carburante che ricrea co2..io mi fermerei allo step precedente..certo non con quei numerini
stocchiamo scorie e immondizia ovunque..un po' di co2 che vuoi che sia? XD
megaventolone a energia solare XD sono cose piu grandi di noi..ma chissà un domani...ce la fanno le piante, non può farcela l'essere umano?
Ho provato a fare i conti con i 35 kWh = 126 MJ ed invece per quanto riguarda il metanolo dovrebbero essere 32 ml = 0,032 l che equivalgono (per 15,6 MJ/l) a 0,4992 MJ, con la proporzione di prima mi salta fuori una efficienza del 0,39 % ma potrei certo sbagliarmi. In ogni caso una miseria miserevole.
Avevo fatto i conti con i 95.000 L di cherosene prodotti al giorno e mi venivano, a 33 MJ/L, 3.135.000 MJ, invece per la centrale necessaria proposta mi veniva 7h*100MW*10 7000 MWh che tradotti in MJ dovrebbero essere 25.200.000 MJ e con una proporzione mi saltava fuori il 12,44% di efficienza che ho scritto. Evidentemente ho sbagliato i conti (pareva bello alto anche a me...) Mi cospargo il capo di cenere.
No.
DAC.
E' da un pezzo che esistono i carburanti di sintesi. I tedeschi durante la seconda guerra mondiale erano all'avanguardia in questo settore. Con la giusta quantità di energia gli elementi possono sempre essere combinati per ottenere (quasi) qualsiasi molecola a catena relativamente corta. Ottenere un bilancio energetico positivo e costi di gestione economicamente sostenibili è tutto un altro paio di maniche.
E quindi siccome...
... la cosa avrebbe senso?
Hai mai visto un impianto solare termodinamico, la sua estensione e conosci le problematiche di gestione di un mostro simile? Dieci impianti (!) per ricavare la miserabile quantità di carburante equivalente a 1,5 voli aerei?
Cerca di ragionare un po' sulle cose.
Ottimo
Per quella già nell'atmosfera c'è poco da fare se non piantare più alberi. Mentre per quella prodotta negli impianti di generazione esistono già dei sistemi di filtraggio. Probabilmente sono poco utilizzati perché sono abbastanza costosi e recenti e occupano parecchio spazio quindi negli impianti vecchi non ci sono. Un altro problema è che per stoccarla va liquefatta ad alta pressione e quindi si consuma energia. Non so se si pratica già ma si proponeva di stoccare la CO2 nei fondali oceanici dove è già presente in natura, anche se potrebbe esserci il rischio che venga rilasciata in atmosfera successivamente.
Gliene erano venute sedici ma non voleva farci sfigurare.
Per raccogliere CO2, produci CO2.
Tu sarai la forza mia
1,21 gigowatt?!!?!??!?!?!?!?1/1/1/1/?!!?!?!?!?!?!?
Fammi capire, fai i conti della serva e lasci due cifre decimali? XD
Già si parlava di stoccarla a casa tua, non hai ricevuto la raccomandata?
Una cosa non esclude tutte le altre, in generale. L'innovazione va sempre analizzata con curiosità, se poi si rivela una c*gata va bene, si può mettere da parte, ma è pur sempre bagaglio che può servire in talune situazioni molto particolari, vedasi località remote.
Prego!
anche chiù pilu!!!
GRAZIE
ahahhaah
qui un articolo di repubblica sul tema
https://www.repubblica.it/g...
Come hai fatto a far venire un numero così alto di efficienza? 35 KWh di potenza sono molto molto molto di più dei KWh ottenibili da 32 mL di metanolo.
35 KWh di potenza dovrebbero produrre 70L di metanolo per il 100% di efficienza. Le fuel cell di metanolo danno 0.5 KWh/L. 32 mL è lo 0,04% di efficienza del processo. Da un lato c'è un ampissimo margine di miglioramento, dall'altro bisogna anche colmarlo velocemente se si vuole parlare di "produzione di carburante da aria, sole e acqua".
Entusiasmo malposto.
Quanto posto occuperebbe la struttura per 100 MW per fare l'equivalente di 500 voli di un solo Boeing?
Per dire, se spingi più a fare teleconferenze e teleconvegni... risparmi molto di più e sei più coerente che andare in giro a fare conferenze contro gli sprechi, anche se poi giustamente per te sono vacanze di lusso pagate dai contribuenti, con mogli ed amanti al seguito che poi lasci andare a fare shopping nelle vie del lusso (la roba se la pagano da soli, ma con quello che hai risparmiato con le vacanze e tutto il resto, hai voglia borse Gucci)
Beh nel 1995 immaginavo che un po' di plutonio si sarebbe potuto comprare alla drogheria sotto casa...
Manca l'energia per farlo e sistemi abbastanza grandi da avere un impatto reale sulla quantità di CO2 emessa e/o già presente.
maaaa....perchè non si creano dei sistemi per "catturare" la co2 e stokkarla da qualche parte? messa in qualche roccia/liquida,ecc... mi pare che le tecnologie per "raccoglierla" ci siano..raccogliamola e non rilasciamola..un domani con la tecnologia creeremo un ascensore spaziale, ci collegheremo una tubatura e bam via nello spazio..ok ho scritto cavolate..però perchè non si raccoglie davvero? se ne genera di più a raccoglierla?
Facendo conti della serva viene un'efficienza del 12,44%, ed è un sistema di laboratorio, quando e se passerà al reale l'efficienza calerà di certo.
L'idea è ottima ma usare la radiazione solare per alimentare il processo è idiozia finchè non avremo pannelli solari più efficienti del misero 20% di ora
Con lo stesso principio neanche la fissione nucleare è più fantascienza da 90 anni, ma stiamo ancora bruciando carbone....
Ma infatti non vuole essere efficiente, ora. Questo è uno studio di fattibilità di una tecnologia, che ha dato un risultato, l'esempio era per dare un idea di cosa si potrebbe fare allo stato attuale: ovviamente ora la tecnologia va sviluppata in tutti i suoi aspetti fino all'eventuale ingegnerizzazione del processo, che potrebbe stravolgere sia le materie prime (vabbè il catalizzatore) sia il sistema di riscaldamento,
E ... mini impianti da mettere sotto il naso di ogni umano che emette co2 ad ogni espirazione (e anche metano da altre parti) con un pannello solare sulla testa quanto biocarburante si potrebbe ottenere?
P0rca put.., mi era sfuggito il passaggio :D
Ancora meglio allora
come hai fatto a essere cosi stolto?
pls censura
1,21 gigowatt!!! 1,21 gigowatt?!!?!?
*10 impianti
Ah si certo, un impianto da 100MW per alimentare UN VOLO E MEZZO di UN aereo, al giorno. Efficientissimo !!!!
Assolutamente si, ma alcuni ancora non demordono e credono di poter fare 100% pannelli solari + eolico.
Credo che al momento non ci siano alternative che utilizzare un mix di tecnologie
Non funziona proprio così ma vabbe.
Comunque l'idea non è male ma 1 GW di solare (anche se diverso dal tradizionale) è un'enormità di energia, sarebbero strutture gigantesche. Il tutto per far fare forse un volo ad un solo aereo.
L'idea in principio ha senso ma parliamo letteralmente di una goccia nell'oceano.
Non era fantascienza neanche 30 anni fa. E ora cominciano a spuntare come funghi soluzioni Green ...Bingo!
Più ricerca per tutti GRAZIE.