L'occhio di Romolo

Degno di nota uno studio sulle possibilit? dei veicoli Plug-in rispetto alle auto a idrogeno. In sintesi : “se le auto ibride plug-in riusciranno ad andare per met? del tempo in modalit? solo elettrica (Plug-in 50), allora sarebbero un serio concorrente per le auto a idrogeno, in efficienza, emissioni, svincolo dal petrolio ecc”..

The Impact of Increased Use of Hydrogen on Petroleum Consumption and Carbon Dioxide Emissions (SR/OIAF-CNEAF/2008-04), via GreenCarCongress.

In proposito, un anno fa, avevo messo qualche Elemento per la decrescita del Settore Auto, dove, nelle conclusioni, alla luce dei fallimenti finanziari di questi giorni, appare abbastanza profetico.

Il mio obiettivo, sin dall’inizio, era di rimpiazzare il motore a scoppio, proprio nel senso di toglierlo dalle strade.
Geoffrey Ballard, Discover Magazine 2002 https://wikivisually.com/wiki/Geoffrey_Ballard

1) Dal New York Times:

Geoffrey Ballard, un imprenditore Canadese la cui compagnia è divenuta capofila nell’uso delle fuel cell a idrogeno per le auto e gli altri veicoli, contribuendo alla sfida per diminuire il ruolo dei motori a benzina, è deceduto il 2 agosto a Nord Vancouver per problemi di fegato. Aveva 75 anni.

Nel 1993, il Dott. Ballard e la sua azienda, Ballard Power Systems di Burnaby, British Columbia, fecero scalpore presentando un piccolo autobus a zero emissioni, mosso interamente da idrogeno.

Al cuore del progetto c’era la proton exchange membrane fuel cell, un dispositivo che sfrutta gli elettroni dell’idrogeno per alimentare i motori elettrici dell’autobus emettendo solo acqua come sottoprodotto. Con Keith Prater, Paul F. Howard ed altri il Dr. Ballard ha lavorato per aumentare la potenza e ridurre le dimensioni della cella a combustibile fin dai primi anni 80.

Anche se una tecnologia simile di fuel cell era stata utilizzata dalla General Motors e dalla NASA negli anni 60, l’applicazione di Ballard sui veicoli terrestri rappresenta un risultato significativo. Il Dott. Ballard prese un autobus a idrogeno come strategia di marketing per dimostrare i possibili usi delle celle a combustibile e, alla fine, le case automobilistiche hanno acciuffato l’idea, adottando la tecnologia delle fuel cell, ma nella direzione (e con i tempi) che volevano loro.

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In questo blog si parla spesso di auto a idrogeno per diminuire la dipendenza dal petrolio. In pratica, si tratta di passare dalle auto con motore a scoppio a veicoli spinti da celle a combustibile e, dunque, elettriche.

Al di là della fattibilità tecnica ed economica della tecnologia dell’idrogeno e delle celle a combustibile, rispetto alle auto, camion attuali, l’idrogeno fa paura. Viene evocato il disastro del dirigibile Hindemburg e si ritiene che esploda con enorme facilità.

Ecco un parallelo, tra un incendio di un’auto a benzina ed una a idrogeno. a voi di decidere qual’è più sicura di auto…

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Greg,

(About hydrogen) What has NOT been said so far is the simple fact that people will drive less (less oil, less cars, less km), at slower speed and accelerations and lighter vehicles. Energy to move people and things will be more expensive, even with trains and mass transit.

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Ieri è stato un giorno importante non solo per il petrolio, ma anche per l’idrogeno: la Honda ha iniziato a consegnare le Clarity a Fuel Cell (vedi video) ai primi clienti. E’, a detta di molti, una rivoluzione: un veicolo elettrico a idrogeno esce dalla linea di produzione di una fabbrica, non da un laboratorio.

The power of hydrogen, da The engineer;

Auto a idrogeno: ancora tu, ma non dovevamo vederci tra trent’anni? da Greenreport

Honda rolls out fuel cell car, da Associated press

Le altre storie

L’Europa deve rigettare il disastroso patto Franco-tedesco sulla CO2 delle auto, l’appello di Transport & Environment

La grande rivoluzione dell’energia, Lester Brown a Roma, da QualeEnergia

Il ritorno di investimento di un’auto ibrida, da Ecogeek

New rationalism, La nuova logica imprenditoriale dettata dal costo del carburante, da Treehugger

I treni ad alta velocità stanno uccidendo gli aerei, da Autobloggreen

Foto: Lili Hawsack

Jeremy Rifkin ha una splendida capacità di comunicare immagini positive del futuro energetico.

Dopo alcuni lustri passati a seguire gli sviluppi dell’idrogeno e delle celle a combustibile, penso di poter criticare alcuni argomenti della posizione di Rifkin da un punto di vista a favore dell’idrogeno (al contrario, ad esempio di ASPO), ma con un occhio sullo stato presente delle tecnologie per produrlo ed usarlo (nelle celle a combustibile).

Rifkin è citato da Paroleverdi per motivare il no ai progetti nucleari. Non sono pronucleare, ma non posso pensare che, circondati come siamo da centrali, si possa continuare a nascondere la testa sotto terra, per continuare a vendere turbine a gas come bruscolini (oltre a costruire mega centrali a carbone, come a Civitavecchia). Il nucleare può costituire una strategia per assicurare una produzione di base, continua, necessaria a compensare l’intermittenza della (crescente) produzione rinnovabile. Per muovere, treni e tram, ed alimentare l’industria, ad esempio.
Sono per la generazione distribuita e credo che l’uso dell’elettricità nelle batterie ioni-litio di ultima generazione possa essere una delle soluzioni, ma la produzione di idrogeno rappresenta uno stadio diverso del futuro energetico.

Le fuel cell a idrogeno possono muovere autobus articolati, aerei, sottomarini, trattori e treni, le batterie no: leggi l’intervista al CEO di Honda Takeo Fukui al WSJ: Le batterie vanno bene per la auto da golf.

Le fuel cell producono calore per le abitazioni ed elettricità distribuita, in rete, le batterie accumulano (non troppo efficacemente) l’elettricità rinnovabile prodotta, in sistemi isolati.

La produzione di idrogeno può avvenire con gas naturale nel processo di reforming ad un costo competitivo, sia in €/kWh (elettricità) che €/km percorso (come carburante); vedi Idro-fatti. 6 falsi miti sull’idrogeno e la suite.

Al contrario, l’occhio presbite di Rifkin vede meglio il futuro lontano, pensando ora di produrre idrogeno da pannelli solari, con elettrolizzatori, compressori, serbatoi e fuel cell onnipresenti. Costa troppo! Ne avevo parlato qui.

Aggiornamento

Il video di Rifkin da BeppeGrillo.

Grazie Greg Blencoe…

Fatto #1 – Le auto a idrogeno sono pronte per la commercializzazione, ma l’infrastruttura per distribuire l’idrogeno come combustibile deve essere costruita;

Fatto #2 – Il disastro del dirigibile Hindenburg non è stato causato dall’idrogeno;

Fatto #3 – Le auto a idrogeno sono sicure ;

Fatto #4 – Le emissioni del vapore acqueo dagli automobili dell’idrogeno non causeranno riscaldamento globale ;

Fatto #5 – Le auto a idrogeno e celle a combustibile saranno economiche quando prodotte in serie;

Fatto #6 – Le celle a combustibile a idrogeno sono due volte più efficienti dei motori a combustione interna ;

Fatto #7 – Il costo di produrre idrogeno oggi da energia eolica (senza alcuna sovvenzione) è minore dell’equivalente benzina a $3 per il gallone (1 euro = 1,6 dollari e 1 gallone = 3,8 litri);

Fatto #8 – L’intera infrastruttura dell’idrogeno potrebbe essere sviluppata senza sovvenzioni;

Fatto #9 – I fautori dell’auto a batterie (plug-in ibride) provano ad usare argomenti distorti contro idrogeno per distrarre l’attenzione dai numerosi problemi della tecnologia delle auto ricaricabili;

Fatto #10 – La grande storia tenuta nascosta è che la Toyota ha sviluppato un SUV alimentato da una cella a combustibile a idrogeno che fa 80 miglia per chilogrammo di idrogeno ed ha un’autonomia di 480 miglia;

Fatto #11 – Gli idrogenodotti renderanno possibile l’idrogeno da fonti pulite di energia;

Fatto #12 – Molti consumatori smetteranno di comprare automobili alimentate a benzina dato che i prezzi di combustibile continuano ad aumentare, in questo modo le aziende automobilistiche saranno presto motivate a vendere automobili a idrogeno.

Ecco una serie di notizie tecnologiche da Green Car Congress

Mani sospese nell’aria come uccelli. Sono calmo come acque tranquille per rispecchiarvi

Fallisce il piano per l’Ecopass a New York; Aggiornamento: Ecco alcuni perché.
Lo stoccaggio dell’idrogeno in strutture di metalli organici (MOF) dell’Università del Maryland;

La mappa oraria della CO2 Vulcan è 100 volte più dettagliata;

Come volevasi dimostrare: l’eco-sostenibilità degli ibridi “Plug-in” dipende da com’è prodotta l’elettricità (studio della Carnegie Mellon University);

Si è parlato (vedi ad esempio, qui, qui e qui) della falsa disputa tra veicoli ibridi “plug in” e le auto a celle a combustibile, lo studio citato apporta un contributo in favore di una decarbonizzazione dell’elettricità per realizzare i trasporti eco sostenibili.

General Motors “invoca” più stazioni di idrogeno per rifornire 1000 veicoli a fuel cell per il 2014, (in California ci sono attualmente 25 stazioni e GM sta facendo lobbying per 40 nell’area di Los Angeles);

La rincorsa dal gigante americano ad Honda, Toyota e Mercedes e cominciata…

L’aereo a fuel cell ibrido della Boeing da 20 kW;

La prima mondiale del volo dell’aereo monoposto propulso da un sistema motore-fuel cell e batteria

Bruce Logan della Penn State raddoppia la produzione di idrogeno nel reattore biologico, vedi anche Ecco da dove verrà l’idrogeno;

Continuano i progressi del metodo di produzione di H2 biologico che promette una splendida sinergia tra elettricità rinnovabile e aceto…

Hitachi e Maxwell aumentano l’efficienza (4x) delle fuel cell con particelle d’oro da 2-3 nanometri nel catalizzatore.

Per la prima volta si è riuscito a “rompere” l’oro in particelle tali da aumentare la superficie attiva in modo da ridurre il contenuto di platino per la catalisi.

considerazione: Se celle più piccole e meno platino compensano l’oro aggiunto è un passo avanti importante.

Dulcis in fundo: la necessità delle celle a combustibile per combattere i gas serra di Sandy Thomas (ex Directeds Technologies ed attuale AD di H2Gen) report (20 pagg): Comparison of Transportation Options in a Carbon-Constrained World: Hydrogen, Plug-in Hybrids and Biofuels

Un super esperto dell’idrogeno spiega come e perchè la filiera dell’idrogeno batte gli ibridi con motore a scoppio e biocarburanti.

Riportando un documento della VTA, un noto blog evidenzia i risultati fallimetari dell’esperimento con tre autobus a fuel cell tra febbraio 2005 e febbraio 2008: l’autobus a idrogeno costa 32 volte più di un diesel.

L’articolo riporta la differenza dei costi tra la media dei tre autobus a fuel cell e i diesel (vedi grafico), con dettagli su percorrenza, disponibilità, affidabilità e durabilità.

Costi FC bus vs. Diesel bus

Fortunatamente, nei commenti al post, Wintermane ci ricorda che la tecnologia delle celle a combustibile del 2001 di Ballard era prevista per una durata di 500 ore ed era associata con serbatoi estremamente antiquati. Inoltre la stazione di rifornimento di idrogeno realizzata dalla Air Products andava a idrogeno liquido (che necessita il rilascio di idrogeno gassoso), cosi spiegando lo spreco. La stazione è in leasing (alto costo di affitto) ed era situata lontano dalla strada, aumentando così la diseconomia generale.

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Hebeveta, vieni, presto, versa sopra di me la tua acqua sacra. Spruzzami, bagnami, irrorami, tramutami in un cespo di fiori.
Canto Pueblo Hopi

I dati

La produzione annua di idrogeno nel mondo, secondo gli ultimi dati disponibili, ammonta a oltre 50 milioni di tonnellate, equivalenti a 170 milioni di tonnellate di petrolio. Il 95% di questo idrogeno viene attualmente prodotto da fonti fossili, principalmente reforming del metano e circa la metà viene usata combinata con l’azoto, per produrre l’ammoniaca dei fertilizzanti industriali.

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Magica e soprattutto silenziosa. Sarà così l’esperienza per quei turisti che in primavera decideranno di viaggiare in Islanda a bordo di Elding (letteralmente, “raggio”) per osservare le balene e il loro habitat. La nave turistica è la prima al mondo a installare un motore con l’idrogeno come carburante.

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Smentendo il Wall Street Journal, che aveva associato le dichiarazioni di Bob Lutz (AD GM) a Watanabe (AD Toyota) il responsabile della comunicazione della casa giapponese, Irv Miller, ha dichiarato che Toyota, a differenza di General Motors, ? convinta della bont? a lavorare per riuscire a realizzare automobili ad idrogeno con la tecnologia delle celle a combustibile.

Toyota is still committed to the technology and has demonstrated the functionality…efforts now are focused on cost reduction…

hydrogen fuel cells will play a major role in our sustainable mobility strategy

Osaka Gas sta istallando dei sistemi ad idrogeno per generare elettricità e riscaldamento domestici. Il sistema completo (elettricità e calore) costerà 1.200.000 yen nel 2009 (€7.500) e 600,000 yen nel 2015 (€3700).

Onestà. I funzionari dell’utility ammettono di non poter assicurare, oggi, se l’obiettivo sarà raggiunto…”We are expecting a strong government subsidy program, but this is also still unclear”..

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Come fare l’idrogeno?

» Dal gas?

Con i prezzi degli idrocarburi e – per chi ne ha – le motivazioni ambientali, si può optare per un ciclo senza carbonio: dall’acqua.

La scissione di H2O, significa consumare energia, la scienza dell’elettrolisi è fondamentale per minimizzare tali consumi o renderli ottimali con elettricità in eccesso e/o rinnovabile.

I progressi nel campo dell’elettrolisi possono essere particolarmente interessanti poiché portano alla stazione “da casa”. Eccone uno dalla QuantumSphere Inc di Santa Ana, California, dove degli elettrodi innovativi, ricoperti da nanoparticelle con una grande superficie attiva, potrebbero ridurre i costi, eliminando il platino.
QuantumSphere Produces Cheap Hydrogen Via Electrolysis

da Hydrogen Cars Now e EETimes.

Per un approfondimento vedi anche: Da dove verrà l’idrogeno?

Sia i politici che gli scienziati vedono nell’idrogeno (e celle a combustibile o fuel cell) il futuro delle auto e, con il petrolio a 100 $ al barile la gente si chiede: “Dove sono queste auto?”
Le fuel cell esistenti sono impiegate in carrelli elevatori o sistemi di aria condizionata; sebbene tutte la compagnie automobilistiche abbiano dei progetti di auto a idrogeno, si trovano tutte allo stadio di prova o sviluppo.

Produrre una fuel cell richiede oggi molto lavoro da manodopera qualificata essendo assemblate da ingegneri chimici. Il contenuto di platino poi alza ulteriormente i costi. Plunkett Research di Houston stima che una fuel cell da 200 cavalli costi 75.000 US$.

Riguardo al carburante idrogeno c’? il vecchio dilemma “prima l’uovo o la gallina?” , traducibile in “Viene prima l’infrastruttura di distribuzione o l’automobile?”.

I consumatori devono anche smettere di aver paura dell’idrogeno.

Tom Fueller spezza una lancia: “Ci sono delle idee sbagliate sull’idrogeno, che non ? un carburante pi? pericoloso della benzina o di un grosso rack di batterie al litio; in caso di perdite, essendo pi? leggero dell’aria, si diffonde nell’atmosfera”.

Quest’estate Honda offrir? delle FCX Clarity in leasing in California (vedi), a 600$ al mese, ma senza coprire i costi. Il portavoce della Honda, Todd Mittleman, dichiara che le auto a fuel cell sono la soluzione finale (“ultimate solution”) e saranno pronte solo tra molti anni.

Altri imprenditori cercano invece di sviluppare prodotti diversi dalle auto, quali batterie per cellulari, computer, giocattoli etc. anche via connessione USB.

Wankewycz di Horizon Fuel Cells ritiene che, nonostante l’effetto moda per prodotti “verdi” i consumatori siamo molto influenzati dal prezzo dei beni e questo relega le applicazioni dell’idrogeno a piccole nicchie di mercato.

The fashion is a good thing for us, but if you can’t meet the core metrics of cost and performance, you can’t have a sustainable business[…] What I’m doing is making my mountain smaller by starting with the simplest and the smallest things I can, instead of promising something to the world in three years, I’m putting products there now.

Via Washington Post, Kara Rowland: