faretesto > discussioni.* > discussioni.energie-alternative

Soviet_Mario (06.08.2016, 02:21)


Non sarà ancora perfetta, ma è la prima VERA auto elettrica
green, che brucia cataliticamente ed elettrochimicamente un
fuel a sua volta green (l'etanolo). Il mondo avanza.
Roberto Deboni DMIsr (06.08.2016, 19:38)
On 2016-08-06, Soviet_Mario <SovietMario> wrote:
>
> Non sarà ancora perfetta, ma è la prima VERA auto elettrica
> green, che brucia cataliticamente ed elettrochimicamente un
> fuel a sua volta green (l'etanolo). Il mondo avanza.


Leggo:

"sfrutta l?etanolo, il gas naturale e altri combustibili"

Quindi il titolo precedente poteva anche essere:

"La prima auto elettrica definitiva. Nissan : fuel = metano, motore = fuel cell catalitica."

La notizia della fonte italiana e' pero' incompleta/ambigua. Ecco una fonte
piu' completa:



dannazione!
Non vogliono che si archivi. Ed allora si beccano un copia ed incolla totale:

================================================== ======================
"Nissan develops new ethanol fuel cells to jump infrastructure hurdle"
di Hans Greimel June 14, 2016 @ 6:21 am

YOKOHAMA, Japan -- Nissan Motor Co. has developed a new kind of fuel cell
drivetrain for cars that taps an onboard tank of ethanol instead of
pressurized hydrogen, delivering a cheaper and safer ride that it says
is more user friendly.

The new technology, dubbed an e-bio fuel cell, aims to combat a common
hurdle to deploying traditional hydrogen fuel cell vehicles: the lack of a
hydrogen fueling infrastructure. Nissan?s system uses bio-ethanol, derived
from renewable crops such as corn or sugarcane, and that refueling
infrastructure already largely exists.

E-bio fuel cells should also be less costly than traditional hydrogen systems
because they don?t require the expensive carbon-fiber storage tanks for
pressurized hydrogen or costly precious metals such as platinum as catalysts
for electricity generation.

Nissan aims to bring the technology to market in fleet vehicles by around 2020.

?By using this fuel, it can have wider application,? Executive Vice President
Hideyuki Sakamoto said today while announcing the development. ?We do not
require a hydrogen infrastructure. That is the biggest advantage, along with
better safety.?

Nissan?s system shares its fundamental technology with the traditional fuel
cell systems in such vehicles as the Toyota Mirai or Honda Clarity fuel cell
sedans.

It even requires hydrogen to be fed through its fuel stack to generate
electricity. And like those existing vehicles, it uses that electricity to
power an electric motor that drivers the car. Excess electricity is also
stored in an onboard battery.

But the biggest difference is that Nissan?s system generates its hydrogen
inside the car. It does so through an additional step handled by a component
called the reformer.

The reformer transforms ethanol in the fuel tank into hydrogen, which is then
fed into in the fuel stack. In a traditional hydrogen fuel cell car, there
is no reformer. The car?s fuel tank carries pressurized hydrogen pumped
directly from a fueling station.

Nissan says its system has several advantages, despite the extra step.

First, ethanol fuel is much more widely available than hydrogen, making it
easier to introduce the drivetrain technology. It also doesn?t require a
special fueling station.

Indeed, countries such as Brazil already widely use ethanol fuel.

Second, ethanol is safer to use than hydrogen because it is not as combustible.

Also, Nissan?s system operates at a much higher temperature. That means it
doesn?t need pricey precious metals as catalysts. Low priced metals will do.
Costs are further reduced because the fuel tank is not a high-tech carbon
fiber pressurized capsule.

Finally, the fuel needn?t be pure ethanol. It can even be a mix of up to
55 percent water, which further brings down the cost of the operation.

On the flip side, Nissan said it needs to improve the system?s heat
management because swings from hot to cold extremes put pressure on
durability. And because it works best at high temperatures, driving response
lags until the system heats up.

Also, traditional fuel cell cars are zero emissions; that is, they emit only
water vapor and heat. Nissan?s system emits water vapor, heat and carbon
dioxide. That is because carbon dioxide is a byproduct of the onboard
reformation of ethanol into hydrogen.

Nissan argues, however, that the system is ?carbon neutral? when counted
wheel-to-well. That is because carbon dioxide released is eventually
sequestered in the crops that are harvested to make the ethanol. So carbon
is contained in a closed loop.

Despite developing the new technology, Nissan said it hasn?t given up on
traditional hydrogen fuel cell systems. Indeed, it will continue to develop
that technology in parallel with its partners Daimler AG of Germany
and Ford Motor Co.
================================================== ======================
Non capisco perche' bloccare l'archiviazione, eppure non significa violare
la diritto d'autore, anzi preserve l'opera per il futuro. Cosi' ora si beccano
un copia ed incolla totale (questo si' che lede il diritto ...).

Ecco invece la notizia direttamente dalla Nissan:




"The new system ? a world first?for automotive use ? features an
e-Bio Fuel-Cell with an SOFC power generator. SOFC is a fuel cell
utilizing the reaction of multiple fuels, including ethanol and
natural gas, with oxygen to produce electricity with high efficiency."

Vediamo i vari pezzi:

"The e-Bio Fuel Cell generates electricity through the SOFC (power generator)
using bio-ethanol stored in the vehicle. The e-Bio Fuel-Cell utilizes hydrogen
transformed from fuel via a reformer and atmospheric oxygen, with the
subsequent electrochemical reaction producing electricity to power the
vehicle."

La figurina dovrebbe essere esplicativa (entra etanolo mista ad acqua,
viene generato H2 e questo viene portato nella cella a combustibile insieme
all'aria di cui si utilizza l'O2.
L'elettricita' e' usata per caricare la batteria che poi fa girare il motore.

Quindi non si tratta di una cella a combustibile che funziona direttamente
ad etanolo, come mi sembrava nella mia prima impressione dalla lettura della
notizia dalla fonte in lingua italiana.

Che peraltro ha dimenticato un altro particolare non banale:

"Nissan aims to bring the technology to market in fleet vehicles by
around 2020."

Ancora 4 anni, se tutto va bene. Questi sono particolari importanti, ma
perche' il giornalismo nazionale tende a lasciare troppo spazio ai sogni
tipo ... l'anno prossimo vado ad etanolo ... ?

C'e' da notare, come richiamato nelle due fonti, che nulla impedisce di
alimentare il sistema con carburanti provenienti da fonti fossili. Quindi in
principio, non e' garantita la neutralita' dal punto di vista delle
emissioni.

Piuttosto, anche la Nissan, dovrebbe fare come la Tesla, e cercare un altro
uso della sua tecnologia, che possa agevolare una introduzione in massa,
mandando giu' i costi. La Tesla, infatti, con il suo Powerwall si e' creato
un mercato alternativo per le batterie per le sue auto, il che, aumentando
la richiesta, permette di agevolare prima i costi della mega-fabbrica
costruita apposta per produrle in massa.

Parimenti, la Nissan potrebbe valutare l'interesse per un generatore domestico
a celle di combustibile da 5kW di potenza ed alimentato con un reformer a
gas naturale (metano). Mentre dubito che in un appartamento condominiale uno
si farebbe installare un gruppo elettrogeno (magari in cogenerazione, tipo
il Totem, ma in una versione piu' piccola) a causa del rumore, pero' una
cella di combustibile e' un altra cosa, il vicino neanche se ne accorgerebbe.
Bob Torello (07.08.2016, 11:50)
Il 06/08/2016 02:21, Soviet_Mario ha scritto:
> Non sarà ancora perfetta, ma è la prima VERA auto elettrica green, che
> brucia cataliticamente ed elettrochimicamente un fuel a sua volta green
> (l'etanolo). Il mondo avanza.


Ottimo!
NOn ho compreso che tipo di scarico produce. La CO2 ci sta o no?
Roberto Deboni DMIsr (07.08.2016, 12:59)
On 2016-08-07, Bob Torello <rb1997it> wrote:
> Il 06/08/2016 02:21, Soviet_Mario ha scritto:
>> Non sarà ancora perfetta, ma è la prima VERA auto elettrica green, che
>> brucia cataliticamente ed elettrochimicamente un fuel a sua volta green
>> (l'etanolo). Il mondo avanza.

> Ottimo!
> NOn ho compreso che tipo di scarico produce. La CO2 ci sta o no?


La CO2 e' prodotta nella fase di generazione idrogeno (reformer). La cella a
combustibile e' una cella convenzionale ad idrogeno.
L'emissione di CO2 prima della fase di conversione in energia elettrica,
tra l'altro implica una generazione di calore sprecato (il reformer si scalda).
Infatti si indicano efficiente di conversione del 70-85%, rispetto al punto
calorifico inferiore (quindi ancora peggio se consideriamo un paragone, ad
esempio, con un generatore a condensazione).



Pare di intendere che il metodo Nissan sia quello descritto al paragrafo 2.3,
quindi senza catalizzatori nobili.

"The most commonly used non-noble metal for steam reforming of ethanol is
nickel. Nickel based catalysts supported on Al2O3, MgO, La2O3, SiO2 and Y2O3
with additions of Cu, Cr, Zn, Na or K have been investigated for ethanol
reforming reactions ..."



Diventa anche chiaro perche' Nissan suggerisce una miscela di alcol ed acqua
nel rapporto di 55:45 - l'acqua serve al processo di generazione
dell'idrogeno. Visto che chimicamente l'acqua non apporta energia, questo
significa quasi dimezzare il contenuto energetico del serbatoio (attenzione
ai cretini dei motori che funzionano ad acqua: stare lontani da questa
discussione).

A proposito della autonomia:



la stessa notizia dal sito originale che pero' vi spara una marea di
cookies:



"Nissan said its system would provide a range of up to 800 km (500 miles).
That's about one-third higher than that of the average gasoline vehicle."

Cioe', si riconosce che gli 800 km di autonomia sono circa un terzo piu'
alto del veicolo convenzionale a benzina (800 / 4) * 3 = 600 km (si
tenga conto che i veicoli USA sono mediamente costruiti per maggiori
percorrenze di quelle europee).

Riguardo al fronte dei costi:

"Nissan said it expected the cost of the ethanol-water blend used as fuel
to be no higher than that of gasoline?and that the per-mile running cost
could one day fall as low as that of plug-in electric cars."

Ma attenzione, qui si riferiscono ai costi operativi (carburante) non
a quello dell'impianto.

Nota: la "riformazione" di idrogeno e' una attivita' industriale regolarmente
utilizzata:

Soviet_Mario (07.08.2016, 16:44)
Il 07/08/2016 11.50, Bob Torello ha scritto:
> Il 06/08/2016 02:21, Soviet_Mario ha scritto:
> Ottimo!
> NOn ho compreso che tipo di scarico produce. La CO2 ci sta o
> no?


Ecco, qui dipende dal pirolizzatore (non ho approfondito).
Sono concepibili, con pregi e difetti vari, tutte le
situazioni che vanno da emissione ZERO (nel qual caso TUTTO
il carbonio dell'etanolo si deve ritrovare in forma di
carbonio solido, amorfo o cristallino) a emissione
STECHIOMETRICA (tutto il carbonio in CO2).

Il caso uno ancorché sembri più auspicabile, imho è il meno
favorevole, perché :
1) usa solo una frazione (anche se buona) del contenuto
energetico dell'etanolo, facendone una pirolisi "secca".
Diversamente, una pirolisi in presenza di vapore, che
produce CO2, consente di sfruttare più a fondo l'energia che
resterebbe latente nel carbonio di scarto

2) un pirolizzatore che produce solo prodotto gassosi o
vapori non tende ad auto-disattivarsi. Se invece prodotti
solidi, potrebbe funzionare in modo discontinuo, o prevedere
molto complicati meccanismi automatici per la pulizia di sé,
cosa che in ogni caso ne accorcerebbe inevitabilmente la
vita : non puoi raschiare via le incrostazioni di grafite
aderente senza massacrare la superficie catalitica.

Oserei dire che un catalizzatore buono debba essere stato
ottimizzato proprio per rendere lo steam-reforming del
combustibile il suo punto di forza migliore, migliore della
semplice deidrogenazione, proprio per renderlo auto-pulente
o non sporcantesi. Diversamente, se è un modesto gasogeno ed
un ottimo "deidrogenatore", finirà per auto-seppellirsi
sotto la grafite o il nerofumo prodotto.

In caso di reattore a funzionamento batch potrebbe essere
meno critico, ma in auto ...

Poi se l'alcool è di fonte rinnovabile, non è un problema
reimmettere anche la CO2.

L'unico caso in cui potrebbe essere concepibile alienare
carbonio solido è un pirolizzatore non catalitico, ad es.
basato esclusivamente sul controllo di variabili
macro-termodinamiche (P, T, irraggiamento, campi elettrici o
altro), capaci di deidrogenare in sé.

Si spera che al distributore poi riprendano indietro una
sacca piena di nerofumo e la scontino dal pieno :)
Roberto Deboni DMIsr (07.08.2016, 16:51)
On 2016-08-07, Soviet_Mario <SovietMario> wrote:

....snip...

> Si spera che al distributore poi riprendano indietro una
> sacca piena di nerofumo e la scontino dal pieno :)


Mi pare che abbia un valore intorno ai $500/tonnellata
(mezzo dollaro al chilo ?)
Discussioni simili