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Titolo: elettrolisi -> H2 -> cella a combustibile

 
Consideriamo il seguente processo:
 
- Forniamo *x KWh* da cui via elettrolisi otteniamo *1 Kg H₂*
 
- Forniamo questo Kg ad una cella a combustibile e si producono
  in uscita *y KWh*
 
Grosso modo, tanto per capire quanto valgono x e y?
 
In mezzo ci saranno sicuramente altri processi che non ho considerato,
tipo energia necessaria per stoccaggio dell'idrogeno prodotto, quindi ad
esempio, liquefazione, o pressurizzazione, immagino siano processi
assolutamente non trascurabili anzi presumibilmente grandemente
energivori... però prima di affrontarli mi piacerebbe capire le cose
semplici, chiedo perché ho trovato numeri che non mi tornano per cui
per il momento ignoriamo questo passaggio. In sintesi:
 
1. quanta energia serve più o meno per ottenere via elettrolisi un Kg di H₂
 
2. quanta energia si può ricavare da 1 Kg di H₂
 
 
 
PS.
Se aveste anche qualche link a siti decenti...
Cercando in Italiano, inciampo in siti del cavolo, creati
automaticamente e senza nè capo nè piedi... maledizione.

ll ha scritto:

una cosa è sicura : y è molto piu piccolo di x, e non di poco,visto che i
rendimenti dei 2 processi sono molto bassi
 


non sono molto bassi.
Sull'elettrolisi si viaggia sul 70 % a bassa T, e si arriva 
se non ricordo male a 85 % con vapore surriscaldato.
 
Per la fuel cell le rese viaggiano tr 55-70 % secondo il 
modello.
 
 
Si può quindi pensare (ma escludendo idrogeno CRIOGENICO, 
solo pressurizzato) un'efficienza round trip tra 45 e 50 %, 
che non sarà moltissima ma si sicuro non si può definire 
MOLTO BASSA, considerato che usiamo motori che rendono 35 %.
 
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
MarioCPPP
 

 modello.
 
Anche qui, dal Kg di H₂ di cui sopra, quanti KWh si possono
produrre?


se ne può parlare sul NG opportuno, tipo 
it-energie-alternative, non al bazaar dai


 it-energie-alternative, non al bazaar dai
 
Provo a chiedere là. Sì hai ragione me non sono approfittato vedendo che
si parla un po' di tutto qui perché è più frequentato.
Anche se di riflesso potrebbe essere attinente anche vari accrocchi fai
da te a base di H₂...

 esempio, liquefazione, o pressurizzazione, 
 
e le perdite nel trasporto. Peraltro l'idrogeno é piccolo piccolo
 


beh, accrocchi nel senso che assembli componenti 
preesistenti, okay.
Ma non mi ci vedo nessuno potersi fare i catalizzatori in 
casa :D (ed entrambi i processi sono catalitici, almeno 
quelli a T moderata).



Sì certo la domanda è complicabile a piacere. A me interessava
una risposta semplice e spannometrica. Interessanti anche le
considerazioni annesse e connesse, ma se accompagnano la risposta
numerica che avevo chiesto.
Comunque ho chiesto su it.discussioni.energie-alternative, come
giustamente suggerito da Mario. Che almeno è un po' più in topic.
 
 
PS - OT
Dopodiché i processi attuali che portano al KWh utilizzabile
sono tutti affetti da problematiche pratiche che esulano la
mera termodinamica del processo. Ma che rappresentano aspetti
importanti e più che costosi nel bilancio complessivo.
Eppure... sono lì da decenni e hanno portato una società rurale
ad uno stadio industriale e post-industriale.
 
Basta pensare ad un'autobotte che trasporta gasolio in cima ad
un monte non metanizzato per uso riscaldamento, o ai costi di
interramento di una cisterna ecc ecc... ok possiamo menarcela
con l'efficienza, i rendimenti e quello che vuoi, ma alla fine
il mondo ha sempre funzionato con sistemi non efficienti, anche
socialmente e geopoliticamente problematici, e continuiamo a
mettere gasolio nell'auto o nella caldaia. Ma per averlo devi
pagare mazzette in medioriente, magari far leva su milizie corrotte,
mobilitare navi per trasportare macchinari e trivelle sul posto,
effettuare tutti i lavori di apertura di un pozzo, stazioni di
pompaggio, km di condotte che vanno manutenute, e ricaricare
il greggio, portarlo in raffineria ottenerne i carburanti
utilizzabili e trasportarli capillarmente sul territorio ai
distributori al dettaglio. Al di là del prezzo in dollari o
talleri, il costo di tutta questa baraonda se non è evidente
non potrà che diventarlo presto o tardi.
Per decenni ha comunque funzionato in qualche modo, almeno per
una parte del mondo. Mi sembra ridicolo che ad ogni alternativa
si facciano le pulci quando stiamo prendendo il tè da decenni
accomodati accanto ad un elefante che facciamo finta di ritenere
una graziosa ballerina in tutù.

una graziosa ballerina in tutù.
 
Tanto fra qualche miliardo di anni finirà tutto. 
 
-- 


Quanche mese fa ho sentito di un sistema di elettrolisi che ha un'efficienza attorno
al 90%. Ricordo che è basato sulla capillarità che elimina le bollicine che,
a quanto dicevano, sono quelle che riducono l'efficienza. Di più non so.

 
 
Ma le bolle non sono l' H2?
-- 


spannometricamente FORSE c'e' scritto
 
fatti entrare 1000W ne perdi 300W in uscita, il 70% di cui sopra,
e sui 700W risultanti ne perdi 350W in entrata, il 55-70% di cui sopra,
per aver 350W da fuel cell devi spendere 1000Wh da . . .  fv ?
 
se intuisco l'intento:
conviene stoccare l'energia prodotta da fv,
direttamente nelle batterie,  FORSE  NON  SO  NON  HO  FATTO  CALCOLI  MARRENDO
 
ma IO NON SONO UN TENNICO e sono scarso nei calcoli . . . anche spannometrici

 Ma le bolle non sono l' H2? 
 
Sì, ma le bollicine prima di salire a galla, normalmente si formano e restano attaccate all'elettrodo
anche a livello microscopico. 
Essendo il gas isolante, si verifica un'aumento della resistività dell'elettrodo che abbassa
drasticamente l'efficienza.
A me personalmente verrebbe in mente qualche sistema meccanico per scrollare
via le bollicine, per esempio con ultrasuoni. Comunque se riescono a evitare questo
problema in modo più semplice, tanto meglio.

 problema in modo più semplice, tanto meglio.
 
forse ho capito a quale articolo ti riferisci . . . si parlava di . . . ultra suoni
che "scuotono" appunto . . . "elettrodi" ed evitano la formazione delle "bolle"


Infatti le batterie al litio hanno raggiunto prestazioni da fantascienza.
Mi pare che quelle al litio titanio hanno una vita utile di 30 anni e 30.000
cicli, efficienza ben oltre il 90%, velocità di carica (e scarica) dell'ordine dei
minuti. I prezzi per ora sono un po' alti.
Certamente non sono gli unici parametri da considerare, ma è difficile trovare sistemi
per immagazzinare energia competitivi.


Veramente l'idea degli ultrasuoni mi è venuta in mente in questo momento.
Non sapevo che esistesse già, in questo caso sono contento di aver avuto
un'idea buona. :-)
Il metodo di cui ho sentito parlare e che ha un'efficienza del 90% è basato sulla
capillarità, ma non ricordo altro.


Qui ho trovato qualcosa ma adesso non ho tempo di verificare meglio
https://www.tomshw.it/scienze/idrogeno-economico-grazie-a-un-nuovo-elettrolita-super-efficiente/
 

 minuti. I prezzi per ora sono un po' alti. 
 
se non altro i prezzi si conoscono . . .  quelli delle fuel cell manco si sanno . . . 


ma in ogni caso l'idrogeno tal quale non è una soluzione di 
tipo casalingo e manco condominiale.
Potrebbe avere un senso con una taglia minima tipo MW imho, 
diversamente non l'ammortizzi mai più.


 per immagazzinare energia competitivi.
 



credo di avere visto quel video, con un elettrodo 
microporoso (era un filmato simulato).
 
Ma ho scordato il link


 problema in modo più semplice, tanto meglio.
 
eh .... non sarebbe male, già


 %.
 
ma nemmeno cosi' alta. Quel 35% che indichi per i motori se ne va in 
trazione; quel 45/50% e' solo produzione di energia, non ancora 
utilizzata.
Sicuramente l'efficienza sara' superiore rispetto ad un motore termico, 
ma dubito che lo sia in percentuali tali da renderlo conveniente. Non 
dimentichiamo cio' che sta dietro: una produzione petrolifera ormai 
"consolidata" contro una produzione di idrogeno ancora da sviluppare, 
cosi' come le celle a combustibile che sono ancora decisamente poco 
abbordabili quanto a costi di produzione.
Chiaro che se poi ci mettiamo anche considerazioni ecologiche il 
discorso si fa piu' complesso.

 una graziosa ballerina in tutù.
 
Il punto é che il petrolio si estrae mentre l'idrogeno si produce.
 
Lo puoi produrre dall'acqua, ma ti costerá piú energia di quella che poi 
l'idrogeno ti dará nel motore, nella fuel cell o quello che sará. Ha 
senso se l'energia viene da fonti rinnovabili, ma cosí non é.
 
Alternativamente lo si produce dal metano, si richiede meno energia 
rispetto all'acqua ma ci vuole il metano (CH4) come materia prima, ed 
inoltre si genera moltissima CO2. Ci sono delle varianti, tipo iniettare 
quella CO2 nel sottosuolo, ma...
 
Se vogliamo investire in una "nuova" fonte di energia, mi pare 
ragionevole studiare ed investigarne tutti gli aspetti.