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Titolo: Mie conclusioni su bio-metanolo

Tempo fa avevo aperto un 3d sul bio-metanolo, sul ng di fisica ne è venuta 
fuori un interessante
dibattito da cui sono giunto ad alcuni conclusioni che vorrei anche qui
argomentare. In particolare, ho notato come un veicolo alimentato a metanolo
con motori a comb int ottimizzati per l' uso del metanolo (diciamo con un
33% in più di rendimento rispetto al suo
pci vs un ordinario moderno motore a benzina, un valore certamente 
praticabile per
quello che lì si era discusso) è persino *quasi* efficiente quanto un
veicolo elettrico a batteria, che è cmq intrinsecamente il sistema di gran
lunga più efficiente (seppur con alcuni chiari limiti).
 
Partiamo dall' inizio : la maniera più efficiente di produrre biometanolo in
quanto a consumo della biomassa (che è cmq una risorsa limitata, seppur
spesso disponibile in grandi quantità come scarti) è quella di usare la
biomassa solo come "sorgente" di carbonio e non come fonte energetica,
introducendo dall' esterno l' idrogeno necessario, prodotto per es. per
elettrolisi da fonti pulite/alternative, secondo la reazione (non l' unica,
ma cmq la più semplice) : CO + 2H2 = CH3OH. La gassificazione della biomassa
produce di suo una mole di idrogeno, per cui è necessario introdurre dall'
esterno solo un' altra mole di idrogeno per mole di CO, ovvero alla fine un
consumo di ~ 50 kg di H per 1000 litri di MeOH, quindi diciamo ~ 2,5 kWh
elettrici per litro di MeOH (con l' idrogeno prodotto per elettrolisi)
http://www.heidelberger-innovationsforum.de/fileadmin/_heidelberger/downloads/Praesentationen_April10/25_Hauk_f.pdf
 
 
Da ciò si evince che da, per es., 25 milioni di tonn/anno di biomassa si
possono produrre (con una resa ~ 1500 litri MeOH/tonn) 37,5 mild l/anno di
MeOH, energeticamente equivalenti (con una efficienza migliorata del 33% di
cui diceva) a 25 mild l/anno di benzina ed un consumo di elettricità di
90-95 TWh/anno (assumo pure nullo il potenziale recupero energetico dovuto
al raffreddamento del syngas da 1500 °C a 200- 300 °C, di cui non so
riuscito trovare dati certi), capaci di una percorrenza a 10 km per litro
di MeOH pari a circa 375 mild km*veic/anno. Gli stessi km in elettrico a
batteria (assumendo un consumo di circa 18 kWh per 100 km) necessiterebbero 
di qualcosa come 65-70 TWh/anno, che non è alla
fine tantissimo di meno, considerando i limiti intrinseci dei veicoli a
batteria ed invece i vantaggi di quelli che usino combustibili liquidi ad
alta densità energetica quindi autonomia, senza considerare gli altri
vantaggi propri del metanolo in termini di ridotte emissioni, compatibilità
con le infrastrutture esistenti, ecc...
 

 
http://www.heidelberger-innovationsforum.de/fileadmin/_heidelberger/downloads/Praesentationen_April10/25_Hauk_f.pdf
 
 
Interessante come per produrre un litro di MeOH ( = 5,5 kWh) occorrano in 
questo caso 2,5 kWh di elettricità per produrre idrogeno (per elettrolisi a 
temp ambiente, si potrebbe fare meglio a + alte temp) ed    1 litro/(1500 
litri/tonn BM) = 0,66 kg di biomassa pari a 3,3 kWh di energia primaria (a 
5000 kWh per tonn di biomassa), quindi una efficienza prossima al 95% (!) o 
cmq prossima al 75% se cmq consideriamo l' equivalente energetico di quei 
2,5 kWh di elettricità per litro
 
D' altra parte un sistema più "brutale", ovvero meno efficiente, che prevede 
la produzione in situ di idrogeno a spese della biomassa stessa con una resa 
di 700 litri per tonn avrebbe una efficienza di poco più del 75% 
(700*5,5/5000 = 0,77) che è d' altra parte l' approccio scelto dagli svedesi 
di varmlands metanol
http://www.varmlandsmetanol.se/dokument/Folder%20VM%202012%20eng.pdf
 
 

 
 
"Alex P."  ha scritto nel messaggio 
news:4fde0c39$0$1587$5fc...@news.tiscali.it...

correzione, un litro di metanolo = 4,4 kWh, per cui l' efficienza nel primo 
caso è del ~ 75% e di circa il 45% nel caso di equivalenza al 40% dell' 
energia primaria.
 
nel caso svedese, invece, l' efficienza è del ~ 60%
 
 

 
http://www.heidelberger-innovationsforum.de/fileadmin/_heidelberger/downloads/Praesentationen_April10/25_Hauk_f.pdf
 
 
Da notare cmq l' alta efficienza nella capacità di stoccaggio :  da un kWh 
(elettrico) in entrata magari dal basso valore economico, per es. eolico in 
ore notturne, si può produrre 1,75 kWh (di energia primaria !) come "nobile" 
combustibile per trasporto, da sfruttare successivamente come e dove si 
vuole, assumendo un consumo di 50 kWh di elettricità per kg di idrogeno con 
elettrolisi dell' acqua a temperatura ambiente.  È interessante ancora 
notare che, anche senza andare a cicli termodinamici troppo complicati (tipo 
zolfo-iodio) o temperature troppo proibitive, tipo 800-1000 °C, dalla 
semplice elettrolisi a vapore a  temp intermedie, anche solo 150-200 °C (un 
valore che un ' infinità di fonti, sia rinnovabili che fossili, può 
tranquillamente fornire) si può ridurre di un bel po' il fabbisogno (~ 1/3) 
di elettricità - e portare quindi facilmente il rapporto suddetto anche a 
2,5 kWh di energia primaria come metanolo per kWh elettrico prelevato
http://ieahia.org/pdfs/Task25/High_Temperature_Electrolysis_(HTE).pdf
 
 

pensa che invece in pratica si fa l'opposto...
 
http://www.technologyreview.com/news/428194/a-new-strategy-for-advanced-biofuels-drop-the/
 
 
g

 
http://www.technologyreview.com/news/428194/a-new-strategy-for-advanced-biofuels-drop-the/
 
 
Veramente non vedo nessuna contraddizione tra le due cose, anzi ! Se si 
riesce a trovare una fonte termica (ma ad alta temperatura, > 1000 °C e 
forse prossima ai 1300-1500 °C) possibilmente pulita/rinnovabile (che non 
sia quindi gas naturale) per gassificare con maggiore efficienza la biomassa 
con sistemi di tipo indiretto, che ben venga...d' altra parte si possono 
risparmiare importanti quantità di energia/risorse in biomassa fornendo 
calore questa volta a modeste temp (100-200 °C) nella fase di elettrolisi. È 
semplicemente una questione di priorità, ovvero è molto più facile la 
seconda cosa che la prima, ma nulla vieta di farle entrambe (risparmiando 
sia in biomassa consumata che in ceneri/scorie da trattare) ! 
 

mi sembra di capire dall'articolo che l'azienda in questione, pur
avendo una tecnologia che funziona con resa maggiore e costi minori
con una energia rinnovabile ha deciso di passare alla fonte
tradizionale (gas naturale) per poter essere finanziata. solo il 10%
sarà fatto con la tecnologia che ispirava il progetto originale.
tutto ciò nella patria del progresso e dell'innovazione, non in italia
g

a proposito di italia, c'è un articolo interessante sulla
Mossi&Ghisolfi di ieri
http://www.rinnovabili.it/ambiente/la-chimica-verde-un-volano-per-l%e2%80%99italia60020/
 
 
g

oggi su repubblica è uscito un articolo interessante sulla "chimica
italiana"
poca industria ma idee brillanti...
 
http://www.repubblica.it/scienze/2012/06/20/news/la_scoperta_italiana_della_plastica_pulita-37551403/
 
 
interessante, secondo me, che forse più che biofuel bisognerebbe
focalizzarsi sulle materie plastiche biodegradabili. se poi il
biodegradabile diventa bruciarle senza troppi inquinanti, ancora
meglio...
 
g

 g
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
 

in questo caso non sono ortogonali
con la materia prima scarti della produzione dello zucchero si
potrebbe fare O il biofuel O la plastica biodegradabile (grazie ai
batteri).
g

 batteri).
 
questo okay, non ci piove


 esterno solo un' altra mole di idrogeno per mole di CO
 
Avendo a disposizione grosse quantita' di ammoniaca?


in generale non viene di lì. Cmq, assumendo di avere tanta 
NH3 da buttare, l'idrogeno si può ottenere ad un costo 
energetico modesto, però a T abbastanza alte (700-800°, su 
catalizzatori). Non mi risulta che sia un contesto frequente 
(ma l'azoto non da eccessivo fastidio).
ciao
CCCP


 
 
"giorjen"  ha scritto nel messaggio 
news:5a2be6c5-bfd1-40d5...@s9g2000vbg.googlegroups.com...

Premesso che una volta operata una estesa elettrificazione del trasporto ove 
possibile, ci sarebbero cmq abbastanza risorse per fare entrambe le cose 
(non che questo debba essere l' obiettivo),
secondo me le priorità dovrebbero essere esattamente invertite, si dovrebbe 
conservare già da oggi tutto o grossa parte del petrolio e dei combustibili 
fossili come materia prima per quelle importantissime attività non 
energetiche (plastiche, fertilizzanti, ecc...), anche perchè dal punto di 
vista semplicemente economico hanno un valore aggiunto notevole rispetto 
alla semplice produzione di prodotti raffinati (adesso sembra che l' eni 
venda nel fine settimana benzina sottocosto per stimolare i consumi...
http://www.quotidianoenergia.it/n_ticker.php?id=63130
)
ed invece produrre dalla biomassa povera o di scarto biocombustibili liquidi 
per il trasporto, a parte dove possibile elettrificare sia il trasporto 
privato che quello collettivo. Il metanolo è certamente una delle opzioni 
più interessanti perchè liquido in condizioni ambiente, molto pulito 
addirittura pure più dle metano che è cmq gassoso, ed alta efficienza per il 
suo intrinseco potere antidetonante, l' alta velocità di fiamma (combustione 
più veloce e completa) e l' alto calore latente. In più, il suo uso e la sua 
produzione è già ampiamente dimostrata.
 
Un' altra cosa che ho notato è la possibilità di elettrolisi a temperature 
intermedie, non più di 150-200 °C abbastanza facili da fornire da un insieme 
di differenti sorgenti anche rinnovabili, nella produzione di idrogeno, 
questo già di suo taglia di un buon terzo circa
il fabbisogno elettrico (senza andare a temp estreme tipo 800-900 °C e cicli 
termici piuttosto complessi ed ignoti)
http://ieahia.org/pdfs/Task25/High_Temperature_Electrolysis_(HTE).pdf
 
 

 Avendo a disposizione grosse quantita' di ammoniaca?
 
veramente io, a differenza forse di soviet, non ho capito la domanda...non 
vedo che c' entri l' ammoniaca con la produzione di ammoniaca, essa è di suo 
un potenziale buon combustibile da trasporto (secondo molti) ma di sicuro 
meno agevole e potente del mtanolo 
 

 meno agevole e potente del mtanolo
 
L'ammoniaca non viene prodotta, e' una emissione delle centrali geotermiche sull'amiata.