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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...
 

 spesso disponibile in grandi quantitï¿½ come scarti
 
Prendete per BUONA questa affermazione, un aumento del consumo di biomassa porta ad un aumento della quantita' e della qualita' dei boschi.
Piu' e' alto il valore economico del legno e meno l'uomo, specie nel terzo mondo, e' tentato di trasformare i boschi in pascoli o campi agricoli.
 
Se la produzione di metanolo da biomassa, e' economicamente vantaggioso, prepariamoci ad affrontare il problema opposto alla deforestazione.

 
 
"Mattia"  ha scritto nel messaggio 
news:76d1a3e6-9aa9-4abf...@googlegroups.com...

Negli ultimi tempi (diciamo decenni almeno), sia in Italia che altrove 
(almeno nei Paesi industrializzati), l' estensione delle foreste è in 
effetti aumentata per tutta una seria di motivi (minor uso di carta, 
sostituzione del legno come combustibile, ecc...)
Tuttavia, secondo me l' approccio corretto è quello descritto nel sito prima 
citato, ovvero usare la biomassa come sorgente di carbonio ma non come 
esclusiva fonte energetica, in questo caso se ne fa un uso molto 
parsimonioso ed efficiente e si ha il vantaggio indiretto di "stoccare" 
importanti quantità di elettricità da fonti alternative, sia per la loro 
intermittenza (per es. eolico o solare) sia per una loro possibile 
sovra-produzione in alcune ore della giornata (tipo nucleare nelle ore 
notturne), producendo un prodotto che ha un valore intrinseco maggiore (in 
quanto combustibile liquido per trasporto) ed ha eccezionali 
caratteristiche, se non altro come integrazione nell' elettrificazione del 
trasporto, sia come prestazioni ed efficienza, sia come versatilità in 
quanto compatibile con le infrastrutture esistenti, sia come abbattimento 
delle emissioni inquinanti (compresa la CO2, se prodotto da biomassa ed 
elettricità non fossile) dove benzina e gasolio derivati dal petrolio, per 
quanto sempre più ecologici, avranno sempre grosse limitazioni e cmq non 
risolveranno mai il problema delle emissioni di CO2 
 

 sostituzione del legno come combustibile, ecc...)
 
No non e' vero, per il minor uso di carta sono diminuite le piantagioni di pioppi. Minor uso di carta meno boschi di pioppo.
Il riciclo della carta da un punto di vista energetico e soprattutto ambientale e' una stronzata.
 
Il bosco, almeno i boschi mediterranei, funzionano esattamente come il prato, piu' li tagli e piu' crescono. Tagliare gli alberi e' fondamentale per mantenere in salute i nostri boschi.

 sostituzione del legno come combustibile, ecc...)
 
anche la biomassa come combustibile dagli anni 70 ad oggi e' costantemente aumentata.
http://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CFAQFjAA&url=http%3A%2F%2Fagriregionieuropa.univpm.it%2Fpdf.php%3Fid_articolo%3D757&ei=L8HdT-_2LoPh4QSCiO3CCg&usg=AFQjCNGQy4Nh9ygjY-4ivHb431r9QPgmTg
 
 
E non a caso, la superficie boscata e' aumentata.

 
 
"Mattia"  ha scritto nel messaggio 
news:6bbbc3de-c73d-4f59...@googlegroups.com...

Bè, in effetti le cose stanno un po' diversamente da quanto superficialmente 
pensavo, sarebbe interessante capire quante tonn di legna per ettaro si 
possono realisticamente produrre dalla semplice manutenzione dei boschi dai 
circa 10 milioni di ettari Italia, se fatta accuratamente - per quello che 
capisco, da soli 25 milioni di tonn di biomassa (accettabilmente secca, che 
è un po' diversa dalla massa vergine) si possono ottenere 25 miliardi di 
litri/anno di benzina equivalente come metanolo, praticamente da più di 1/3 
alla metà del totale (inclusi treni diesel, navi, autocarri, aerei). Non mi 
sembra una quantità impossibile anche assumendo gli altri usi della legna 
come legna da ardere, impianti a cogenerazione a biomassa, usi non 
energetici (per es. abitazioni), ecc...
 
Rimane cmq il fatto che la combustione della legna non è per nulla un' 
attività salubre dal punto di vista ecologico (come dimostrato in + di mille 
casi), per cui se usata a fini energetici, dovrebbe cmq essere limitata agli 
usi più puliti/efficienti (per es. la gassificazione) e dove risulti più 
utile (per es. combustibili liquidi per il trasporto)
 

 
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%
 
 

 circa 10 milioni di ettari Italia,
 
Il potenziale forestale italiano, e' impossibile da definire tanta e' l'incompetenza che lo gestisce. Oggi realisticamente, ne usiamo una minima parte.

 
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


 
 
"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
 
 

 questo già di suo taglia di un buon terzo circa
 
Ale, Dove abito io c'è una quantita' enorme di biomassa e gia' l'infrastruttura per lavorarla, calore da geotermia oltre i 100c gratis, e 4t al giorno di emissioni di ammoniaca.

4t al giorno di emissioni di ammoniaca.
 
onestamente non so come possa essere sfruttata come fonte di idrogeno, direi 
proprio che non sia possibile 
 

 quanto "enorme"?
 
E' difficile da stimare, anche perche' immagino la materia prima debba essere economica. Nel mercato della biomassa da 40-50 euro tonnellata, solo per la produzione di pannelli mdf si aggira sulle 100.000 t anno ed il cippato per centrali a biomassa 400-500000 t anno.
Piu' c'è tutta la legna da ardere che massimo arriva a 60 euro t, ed e' molto maggiore.
La potenzialita' elettrica delle centrali geotermiche e' di 60MW, quella termica non la conosco.

> termica non la conosco.
 
 
60 MW da soli sono un po' pochini.
Come elettricità servono (per 1,5 mild l/anno di MeOH) 1500 MWe se sfruttata
solo nelle notturne, nulla vieta cmq di integrare quella elettricità con
altri contributi rinnovabili (o anche no) 
 

 litro benzina, diverse efficienze ottenibili a parte)
 
La benzina e' caricata di accise, che lo stato dovrebbe recuperare da qualche altra parte.
cmq con 100-150 euro t, hai a disposizione l'intero patrimonio forestale nazionale. E' un prezzo altissimo, la biomassa che costa piu' di quella cifra e' meno dell' 1% della produzione.
 
Sarebbe anche la morte dell'agricoltura, con la conversione di campi in foreste.

foreste.
 
bisogna certamente stare MOLTO attenti ad usare veri scarti di biomassa o 
cmq terreni realmente marginali, altrimenti con la scusa delle energie 
pulite si possono fare davvero delle mostruosità. Con la biomassa bisogna 
essere davvero molto saggi e prudenti 
 

 essere davvero molto saggi e prudenti
 
E' molto difficile fare danni alle foreste, per non dire impossibile se la biomassa ha un valore commerciale cosi' alto.
Dal punto di vista ambientale puoi stare MOLTO tranquillo.