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Titolo: Inganno dei combustibili fossili ma si tratta di biomasse fossili


 
"deliberato e sistematico plasmare percezioni tramite il
  manipolare cognizioni", che implica "un certo grado di
  occultamento, manipolazione, selettivita' rispetto alla verita'"
  ed alcune tipiche pratiche "gradi di coercizione [ndr: psicologica]
  o di minacca" e "far leva sulla paura"
 
Quindi quando scrivero' propaganda va inteso si tratti di propaganda
di tipo canaglia e non altro. Questa premessa vale a evidenziare
quanto puo' essere sottile l'utilizzo di parole e slogan nel
definire azioni e sostanze, come di seguito affrontato. Infatti,
e mia ferma convinzione che tutta la terminologia introdotta dal
movimentismo pacifista, che si e' espresso prima nelle campagne
contro la l'utilizzo pacifico dell'energia atomica, e poi nella
promozione delle cosidette energia rinnovabili, poi confluita
nei movimenti e partiti cosi detti "verdi", sia stata studiata
accuratamente a tavolino seguendo un deliberato progetto di
propaganda volta a mantenere lo status quo (quale che sia,
perche' nei decenni diventa una "bersaglio mobile". Ad esempio,
l'esaurimento dei giacimenti di petrolio in certe aeree
geografiche e il passaggio a nuove tecniche di estrazione di
prodotti succedanei, come il gas, ha spostato i termini di cio'
che va "promosso" e come).
 
Uno di queste mistificazioni e' la distinzione tra "combustibili
fossili" e "biomasse". In realta' sono ambedue vettori di energia,
quella di origine nucleare del Sole. Infatti, cosa significa
"biomassa" ? A parte il termine biologico/ecologico di "massa totale
di tutti gli organismi viventi", che ovviamente non si applica in
energetica, ove piuttosto le "biomasse" sono una massa di organismi
cosi' morti da essere "decomposti", abbiamo questa definizione:
 
biomassa = quantita' di materiale organico prodotto da organismi
            viventi
 
Essa viene misurata sia in termini di unita' di energia (kJ) che
in termini di contenuto di carbonio (e di recente mi pare si
calchi anche su equivalenze di CO2 emessa dalla combustione)
Un significato piu' particolare e' il seguente:
 
biomassa = rifiuto/scarto vegetale e animale usato come fonte
            di energia
 
Se ci pensate bene, ambedue le definizioni, sia quella piu' ampia
(la prima) che la seconda, piu' particolare, sono ambedue valide
per carbone, gas e petrolio estratti dalla crosta terrestre:
sono biomasse fossili!
 
Oggi siamo capaci, volendo, di produrre, sintetizzare, in quantita'
industriali, carbone, gas (metano) e petrolio a partire dalle
biomasse, ma anche sostituirci alla natura e attuare il processo
senza passare da alcuna forma vivente (sintesi chimica diretta).
 
A parte il carbone (che pero' contiene l'elemento costitutivo
della famiglia e che si trova "concentrato" nel carbone a causa
di processi biologici), potremo dire che siamo nel reame dei
composti organici, dei combustibili e fonti da energia organica.
 
La distinzione di questi composti organici ("carbomasse") dovrebbe
essere fatta tra:
 
* biomasse fossili (che sono di origine biologica, ma "stagionate")
* biomasse nuove (anche di origine biologica, ma "fresche")
* composti di sintesi abiotica = "sintocarbomasse" ovvero
                                  "carbomasse di sintesi"
 
La questione ha rilevanza perche' la produzione di biomasse
richiede vaste aree ovvero e' una forma "estensiva" di produzione
di energia. Invece la produzione di combustibili organici tramite
sintesi abiotica e' molto piu' efficiente di quella naturale,
occupando quindi aree molto minori (anche fino a 50 volte minori,
lascio a voi valutare l'importanza di tale fattore).
 
Gli scenari di "economie basate sull'idrogeno" hanno introdotto per
la prima volta l'idea, su scala industriale, di un vettore di energia
alternativo alle biomasse, che fino ad oggi hanno imperato, evidenzio
"come vettori di energia".
 
Propongo quindi l'introduzione di definizioni e di una classificazione
dei "vettori di energia" (energy carriers). Preciso che per "vettore
di energia" intendo non solo una capacita' di trasporto "spaziale"
(che e' cio' che si fa con l'energia elettrica), ma anche di trasporto
"temporale" (che l'energia elettrica proprio non risolve :-).
 
* vettori organici
     * biomasse
          * fossili
          * nuove
     * abiotici
* vettori inorganici (per ora idrogeno e ammoniaca)
 
Quindi, secondo questa classificazione, i cosidetti "combustibili
fossili", sarebbero "vettori organici del tipo biomasse fossili".
Quelle che oggi sono definiti "biomasse" in energetica sarebbero
"vettori organici del tipo biomasse nuove".
Invece i "carburanti di sintesi" ottenuti direttamente estraendo
la CO2 dall'aria o da composti minerali, sarebbero "vettori
organici abiotici".
Infine, idrogeno e ammoniaca sono semlicemente "vettori inorganici".
 
Chiedo una critica sulla terminologia e suggerimenti o denominazioni
alternative. Notare che in scienza e tecnologia, da una classificazione
e una denominazione corretta/neutra si ha spesso la possibilita' di
intravedere miglioramenti e progressi altrimenti "nascosti" da
terminologia ideologiche ovvero propagandistiche.

 terminologia ideologiche ovvero propagandistiche.
 
Butto qui anche qualche considerazione conseguente a questo
diverso modo di classificare e ragionare sui combustibili.
 
La prima e' l'evidente totale differenza tra energia nucleare
e tutto il resto. In sostanza possiamo definire l'energia
nucleare a fissione come "l'energia della Terra", insieme
all'energia geotermica (quella di Lardarello, per chiarirci).
 
Tutte le altre fonti attualmente utilizzate in realta' non
"sono fonti", ma vettori di energia da un altra fonte nucleare:
"l'energia dal Sole".
 
Ambedue queste fonti hanno in comune la distruzione di materia
e sua trasformazione in energia. Il che potrebbe filosoficamente
suggerire di andarci piano nel "consumare" l'energia nucleare
(almeno fino a quando non diventiamo "bravi" a convertire
l'energia in preziosa "materia"). Ma perche' non bloccare del
tutto ogni consumo di energia nucleare ? Perche', in una ottica
di "conservazione della materia", non servirebbe, visto che
l'unica tecnologia oggi funzionanente utilizza un "combustibile"
che si autodegrada da solo nel tempo. Quindi un modesto uso
dell'uranio, ad esempio, non andrebbe ad incidere molto sul
suo naturale decadimento in altri elementi (con perdita di
massa in termini di materia). La discussione "filosofica"
invece avrebbe senso (e forse la sto anticipando) con una futura
tecnologia della fusione nucleare che e' in grado di "consumare"
materia che altrimenti resterebbe stabile per l'eternita', o cio'
che in un universo in lenta progressione verso una morte entropica,
ci e' piu' vicino.
 
Sempre in pari termini filosofici di "conservazione", ci andrei
piano anche con la geotermia. Finche' si tratta di estrarre il
calore che arriva in superficie naturalmente (vedi le zone
vulcaniche), non ci sono grossi motivi di preoccupazione. Ma
una "estrazione" spinta tramite pozzi profondi, in un conteso
di utilizzo massivo, va indubbiamente ad accelerare il
raffreddamento del magma che avvolge il nucleo della Terra.
E vi ricordo che e' la rotazione del nuclea della Terra che
genera il campo elettromagnetico che ci protegge dal
pericoloso "vento solare". Ovviamente il tutto ragionando a
livelli di milleni, ovvero "filosoficamente".
 
Nulla da eccepire invece nel catturare l'energia nucleare che
arriva dal Sole. Energia che se non "catturiamo" andrebbe in
ogni caso persa nel "vuoto siderale". La cattura di ogni forma
di energia, non utilizzabile sul momento, presuppone la
necessita' di un "vettore d'energia". Sia per il trasporto,
ma in modo ancora piu' importante, per la sua conservazione
in tempi futuri, del momento di utilizzo (ripeto: la mia
definizione di "vettore di energia" e' la capacita' di
"trasporto nello spazio e nel tempo").
 
L'ideale di un vettore di energia e' di poterlo "riciclare",
ovvero, come l'emoglobina nel sangue, dopo avere ceduto
l'ossigeno, prendere lo scarto, tornare alla fonte, sganciare
lo scarto (CO2) e riprendere nuovo ossigeno. Quindi, perche'
un vettore sia utile occorre poterlo "ricostituire" il piu'
facilmente e con minore costo (energetico e finanziario) possibile.
 
Oggi, ogni discussione sull'energia si divide su due fronti:
 
a) il prelievo di energia di origine nucleare, o dal Sole,
    o dalla Terra, o direttamente dall'atomo (quindi, eolico,
    fotovoltaico, geotermoelettrico, idroelettrico, solare
    termodinamico e fissione nucleare, e forse in un futuro
    non lontano, fusione nucleare)
 
b) il vettore di energia, che grazie alla presenza storicamente
    massiccia di scorte di biomasse fossili ha confuso un po' lo
    scenario in una ottica di rapina/visione a breve termine,
    si e' un po' confuso (e ritengo si e' voluto confondere
    ancora di piu' per ragioni di guardagno degli incombenti)
 
Mi soffermo sul secondo, il vettore di energia, diventato
particolarmente attuale a causa dei problemi causati da un troppo
eccessivo/rapido utilizzo delle biomasse fossili. Il che ci
spinge ad utilizzare meglio fonti "originarie" di energia, che
vanno cioe' a pescare direttamente dal Sole (per ragioni
filosofiche e non, volendo evitare l'uso di quelle della Terra
o dell'atomo). Il problema e' cio' che arriva dal Sole e'
"costante" (relativamente) solo nello spazio, ma sulla Terra
e' esposto alle variabilita' dovute dai cicli giornalieri, dai
cicli stagionali, e dai fenomeni climatici/metereologici.
Non a caso, la tecnologia storicamente "principe" di utilizzo
della fonte "originaria solare", utilizza in modo massiccio
tecniche di immagazzinamento dell'energia: l'idroelettrico,
diffuso maggiormente nella sua forma di idroelettrico a bacino
(la forma "diretta", senza "serbatoio" e' l'idroelettrico
fluente). Eolico e fotovoltaico invece non hanno maturato una
tecnologia dell'accumulo e quindi dipendono da soluzioni
integrative, come quella del "vettore di energia".
Diversamente, il solare termodinamico, oggi per la maggiore
in una applicazione che include ore e ore di accumulo, con
costi relativamente trascurabili, paragonabili (unitariamente)
a quelli dell'idroelettrico a bacino.
 
A prima vista, potremo dire (ragionando a livello di grande
scala, di nazioni, e non sulle esigenze di un singolo
individuo che sogni ideologicamente l'autarchia energetica,
non importa quanto gli costi finanziariamente) che l'eolico
vada relegato in una posizione marginale ovvero dove la fonte
solare e' scarsa, e il fotovoltaico ignorato totalmente,
privilegiando idroelettrico (ove non gia' sfruttato al massimo
della sua potenzialita') e solare termodinamico (ove ci sia
una decente risorsa solare).
 
L'idroelettrico e il solare termodinamico pero' vanno bene solo
per la produzione di una forma di energia utilizzabile "al volo",
cioe' l'energia elettrica. E questo in alcuni settori puo'
essere problematico, per esempio, in alcune implementazioni
del trasporto di persone e merci. Se prescindiamo da ferrovie,
filovie e tram, che hanno ovviato alla questione, tramite una
alimentazione continua diretta dalla rete elettrica, un
veicolo ha la necessita' di "accumulare" l'energia, portarla
con se, e poi utilizzarla dopo un certo tempo. Abbiamo cioe'
la necessita' di un trasporto spazio-temporale dell'energia.
Ovvero abbiamo un tipo di utilizzo candidato a beneficiare
dell'utilizzo di un vettore di energia. Agli inizi della
avventura dell'automobile si e' anche sperimentata una
soluzione usando "accumulatori" diretti dell'energia
elettrica (la batteria), ma poi alla fine ha prevalso, per
l'enorme sua maggiore capacita (indubbia due secoli fa)
l'utilizzo di un vettore di energia: la biomassa fossile
che e' il petrolio. Oggi abbiamo avuto un ritorno della batteria
elettrica, ma sono evidente varie limitazioni e alcuni pongono
seri dubbi sulla disponibilita' di minerali sufficienti per
una disponibilita' in massa di batterie di capacita' per l'uso
nelle auto elettriche. A meno di pensare ad un futuro che vede
la fine del trasporto individuale di massa.
 
Un altro settore problematico, che riguarda le latitudini
non vicine all'equatore, e' quello del riscaldamento
stagionale. In alcuni mesi dell'anno abbiamo un picco di
fabbisogno di energia, e contestualmente la fonte piu'
gettonabile, ovvero il solare termodinamico, ci presenta un
calo della sue prestazioni (che poi avviene per la stessa
ragione per cui richiediamo un picco del nostro bisogno di
energia). Anche qui un approccio con l'accumulo di energia
e' stato dimostrato e applicato, ad esempio, con una rete
tubaria di scambiatori, accumulando calore estivo in strati
umidi del terreno, per poi recuperare tale calore nel periodo
invernale, con l'aiuto di una pompa di calore acqua-aria
(la necessita' della pompa di calore e' dovuta al fatto che
la temperatura di accumulo (meno della temperatura ambiente
durante la fase di accumulo, ad esempio meno di 20°C-30°C, e'
in genere minore della temperatura desiderata/richiesta per
il riscaldamento, minimo 40°C-50°C, a seconda della tecnologia).
Ma il metodo principe resta quello dell'utilizzo di un vettore
di energia, o biomassa fossile (carbone, gas, gasolio), o
biomasse nuova, come biogas, legno, pellet, etc.).
 
Ed effettivamente ci sono svariati vantaggi di un vettore di
energia, il principale del quale e' quello di essere in grado
di "fare scorta" nei periodi di abbondanza, senza perdite
degne di nota nel tempo. E qui il far entrare nella
equazione energetica un vettore di energia, riporta in
considerazione eolico e fotovoltaico. Infatti, il vettore di
energia riesce ad ovviare al grosso problema delle due
tecnologie: la loro intermittenza. La produzione industriale
del vettore di energia puo' anche non essere "costante", ma
agganciata alla resa degli impianti eolici e fotovoltaici.
Quando c'e' abbondanza, si produce, quando non c'e' vento,
quando non c'e' sole, il fermo di produzione del vettore di
energia non crea problemi, perche' cio' che conta e' il saldo
totale alla fine della stagione.

 totale alla fine della stagione.
 
Appurato la funzione dei vettori di energia, provo a ragionarci
sopra.
 
Il vettore di energia piu' semplice e, come tale, la prima scelta
e' l'idrogeno. La costruzione di celle di combustibile utilizzanti
idrogeno e' risultata piu' facile e in laboratorio il processo e'
considerato il meno inquinante, producendo solo acqua, una
sostanza ambientalmente neutrale.
 
Ma anche se l'idrogeno e' apparso da subito un candidato promettente,
si sono evidenziati alcuni ostacoli che non appaiono di facile
soluzione:
 
* il trasporto
* l'immagazzinamento
 
L'evidenza sta nel fatto che, nonostante l'idrogeno sia un
elemento ampiamente usato nell'industria, non esiste praticamente
una infrastruttura per il suo trasporto. Si preferisce produrlo
sul momento, quando c'e' ne bisogno.
 
L'immagazzinamento e il trasporto di idrogeno nella sua forma
pura, sono stati provati per:
 
1) compressione
2) crio-liquefazione
3) combinazione chimica o fisica con materiali come metalli o
    complessi idrati oppure con il carbonio come combustibile
 
ma non ci sono stati risultati soddisfacenti, in termini di
costi, durabilita' e praticabilita' delle varie soluzioni.
Infatti, ad esempio, l'idrogeno puro danneggia i metalli
e le guarnizioni.
 
Per questa ragione occorre esaminare alternative che permettano
di trasportare l'idrogeno senza incontrare le difficolta' del
suo utilizzo in forma pura. Sono stati provati il metanolo,
e il meno tossico etanolo. L'etanolo (alcool) e' stato ampiamente
provato, in Brasile anche per gli autoveicoli.
Queste due alternative pero' contengono carbonio, e onde evitare
emissioni nette di CO2, occorre ricatturare questo carbonio
per avere un ciclo "neutro". Ed ad ora, la sua cattura
dall'atmosfera, dove e' finito a seguito della combustione, pare
altrettanto complessa e onerosa quando la produzione di idrogeno
per elettrolisi.
 
Sono stati considerate allora altre due sostanze, che contengono
un elevato rapporto di idrogeno: l'ammoniaca (NH3) e l'idrazina
(N2H4). L'idrazina in condizioni ordinarie e' un liquido
infiammabile quindi avremo un vettore di energia naturalmente
liquido, che bolle a 114°C. Ed e' quindi pericolosa. Ed e'
pure tossica. Infine potenzialmente esplosiva (anche se
richiede una forte fonte inizializatrice).
L'ammoniaca invece a condizioni ambiente e' un gas, con una
temperatura di ebolizione di -33,34°C. Ma e' gestibile in forma
liquida a basse pressioni, un po' come oggi si fa per il GPL.
In cambio a questo modesto intralcio, l'ammoniaca ha una
maggiore proporzione di atomi di idrogeno: [3/(3+14)] = 17,6%,
ove 14 e' il peso atomico dell'azoto, mentre 3 e' tre volte il
peso atomico dell'idrogeno.
Inoltre e' altamente flessibile, potendo essere utilizzato sia
in celle di combustibile ad ammoniaca, che direttamente in motori
a scoppio e in turbine a gas.
 
Vediamo un confronto diretto tra ammoniaca e idrogeno puro:
 
                          H2 compresso H2 liquido NH3 liquido
------------------------------------------------------------
temperatura d'esercizio      25°C       -235°C       25°C
pressione d'esercizio      350-700 bar   1 bar     10 bar
idrogeno in massa           100%         100%      17,6%
densita' energetica MJ/l   2,76-5,60      8,6      12,9
costo relativo              alto         alto      basso
 
In quanto a pericolosita', l'idrogeno puo' incendiarsi in
miscele che vanno dal 4% al 74% di sua presenza (ove la
controparte e' l'aria).
L'ammoniaca invece e' infiammabile tra un 16% e un 25%
di proporzione nella miscela con l'aria, quindi piu'
ristretto, e ben sopra la mera presenza di tracce.
E non presente rischio di esplosione.
 
Insomma, maggiore densita' energetica, minore pericolosita',
basso costo, facilita' del suo immagazzinamento e quindi
trasporto. Cosa si puo' volere di piu' da un vettore di energia ?


 
Le celle ad idrogeno hanno un vantaggio di una decina di anni,
ma non vedo ragioni per cui quelle ad ammoniaca non possano
arrivare ai primi prototipi pratici nel giro di quel periodo.

 trasporto. Cosa si puo' volere di piu' da un vettore di energia ?
 
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 trasporto. Cosa si puo' volere di piu' da un vettore di energia ?
 
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 trasporto. Cosa si puo' volere di piu' da un vettore di energia ?
 
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