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Carburanti alternativi: gli sviluppi futuri nelle proiezioni del computer

carburanti alternativi

Carburanti alternativi. L'università della California ha sviluppato un software che disegna la situazione dello sviluppo dei carburanti alternativi nel 2060. Potrà aiutare gli addetti ai lavori per indirizzare le politiche di ricerca

Street, un software che prevede lo sviluppo dei carburanti alternativi

Carburanti alternativi, il loro sviluppo e la loro implementazione nel futuro. Stephens-Romero è dottorando alla Università della California. La sua analisi del 2060 è stata da poco pubblicata su una rivista specializzata. Il ricercatore disegna un futuro possibile per lo sviluppo dei carburanti alternativi.

"Per la prima volta possiamo vedere gli scenari futuri e dire che impatto avranno su diversi aspetti ambientali come l'ozono o le polveri ultrasottili, che hanno effetto sui polmoni della gente e sulla loro qualità di vita." Stephen Romero ha preparato un modello computerizzato conosciuto come Street (Spatially & Temporally Resolved Energy & Environment Tool) con cui ha predetto lo scenario ambientale del futuro, del 2060 per essere esatti. Secondo le stime di Street, il 75 per cento delle automobili nell'area di Los Angeles useranno carburante ad idrogeno che non aumenta l'effetto serra ma anzi emette solo vapore acqueo, quindi ecocompatibile.

Le contromisure adottate in diversi campi aumenteranno la qualità dell'aria. Grazie ai vari miglioramenti messi in atto sia a livello individuale che da parte dei governi e delle associazioni, le emissioni di gas serra saranno ridotte del 60 per cento rispetto a quelle attuali e le polveri nell'aria e l'ozono saranno ridotti rispettivamente del 15 e 10 per cento. 

I carburanti alternativi nel futuro

Stephens-Romero propone alcune valide domande "stiamo passando a nuove tecnologia. Come faremo mantenendo le nostre abitudini e non stravolgendo la nostra economia? Non sappiamo come questi cambiamenti possono influenzare il futuro." Secondo lui, Street può dare alcune risposte a questi quesiti. Street svolge un lavoro serio e approfondito utilizzando molte variabili e particolari. Non prende in considerazione soltanto la quantità di carburante biocompatibile ma anche come è prodotto il carburante alternativo, che processi segue la sua preparazione, la sorgente di energia, il tipo di trasporto e il suo percorso, e, infine, tutti i dettagli delle stazioni di ricarica carburante.

Il software può fornire molte risposte, come le misure da prendere per evitare risultati indesiderati o per indirizzare le modalità di sviluppo. Se vogliamo che l'inquinamento non superi alcuni livelli di guardia, per esempio, che percentuale di di veicoli dovranno adottare misure ecologiche. I politici di una regione potranno, grazie a Street, adottare misure per ripulire l'aria. 

Scott Samuelsen, il direttore del programma, è soddisfatto del lavoro di Stephens-Romero. Secondo lui il progetto riceverà l'interesse di grandi compagnie come Toyota, Honda, General Motors, Shell, Air Products, California Air Resources Board e la California Energy Commission. Samuelsen continua a descrivere il progetto sui carburanti alternativi: "la ricerca è ben avviata, considerando che l'affermazione del carburante ad idrogeno è all'incrocio tra il cambiamento climatico, il futuro dell'automobile, la crisi economica, e l'impegno della California per affrontare il conflitto tra produzione di energia e ambiente." Samuelsen non è nuovo a progetti sperimentali.

Ha già guidato lo sviluppo dello studio della stazione di rifornimento a idrogeno dell'Università della California, considerata la più tecnologicamente avanzata stazione di pubblico accesso del mondo. Per Orange County è un vanto, una stazione che si distingue in questo modo e che rappresenta anche la punta di diamante del California Hydrogen Highway Network.

 

 

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ritratto di Fabrizio87

In questo articolo non si

In questo articolo non si tiene conto del fattore numero uno è la politica del paese ,
Visto che prima di qualunque imprese scientifiche studio o testa avviene la politica e soprattutto l'economia di un paese ,

Qui si sta parlando di macchine ad idrogeno una cosa che ancora attualmente esiste solo in via sperimentale chiaramente cambiare il parco di automobile costerà molto e attualmente non avendo nemmeno nessuna fabbricante che ha le risorse economiche per investire in questo senso sarà molto dura ,

Anche se esiste alcuni prototipi ad incrociano non può dire che i fabbricanti correranno dietro i screen ultimi tempi non hanno più luogo soldi da spendere in ricerca e sviluppo .

ritratto di Andres Reyes

Quando si parla di ambiente,

Quando si parla di ambiente, rinnovabili non si tiene conto che la politica vive di risultati visibili del qui et ora e che introdurre mezzi all'idrogeno,etc sono tutte cose che gli elettori vedrebbero molto dopo e che a qualsiasi partito politico non conviene. Votami ora che forse fra 10 anni vedrai il risultato.

ritratto di FlyTeo

Chissà..

Diciamo che questo resta un articolo. Per quanto interessante e curioso forse resterà sempre su carta. Di questo passo..chissà che fine faremo =)

ritratto di linus

Appunto...

finchè non saranno fatti investimenti massicci sulle nuove tecnologie di produzione e diffusione dei nuovi carburanti, tutto ciò rimarrà sulla carta come il ponte di Messina.
Da quello che leggo in rete, pare che la Renault commercializzerà la Twizy il prossimo anno a 6900 euro, ma è auto quella?? Bo!!

ritratto di FlyTeo

Bleah XD

Ho visto. E' una via di mezzo tra smart e minicar. E' bruttissima. Credo che sarà un flop XD
Una sorta di mega fail. =)

Come dici tu vanno fatti massicci investimenti, non progettini brutti qua e là =)

ritratto di Alex87ai

Si, investimenti massicci

Si, investimenti massicci sulle automobili a idrogeno che molto probabilmente non verranno mai stanziati data la complessità del mettere su l’intero sistema soprattutto di rifornimento. Tra l’altro per come in Italia si tagliano i finanziamenti su tutto ciò che sarebbe effettivamente da incentivare (vedi cultura, energie rinnovabili, ecc..) i nostri politici se ne uscirebbero con la tipica questione che ci sono maggiori priorità (tipo gli stipendi ai parlamentari o le superpensioni dei senatori dopo il terzo mandato) da coprire e che i fondi non basterebbero per far fronte ad un investimento per il futuro. Serve investire su ciò che è remunerativo subito, perché serve a far girare l’economia… dicono che siano i giovani a non avere i cosidetti c…..oni per investire nell’industria e in nuove attività produttive, ma lo stato italiano, intendo chi ci sta a capo, ce li ha i cosiddetti c….oni per investire sullo sviluppo industriale del paese? Noi resteremo sempre un’entità a parte rispetto al resto dell’Europa, ma purtroppo come ho già avuto modo di dire tempo fa, quando ci sono di mezzo gli interessi di pochi si fa presto a parlare di crescita e sviluppo economico e tecnologico. Siamo uno stato schiavo della politica, quella politica che per agevolare chi la rappresenta è pronta a schiacciare inesorabilmente il resto dei cittadini…

ritratto di Fabrizio87

Sul sito della renault

Sul sito della renault propongono altri quattro modelli elettrici ,
http://www.renault-ze.com/it-it/riserva-e-prenotazione-850.html

ma il problema fondamentale di pericolo e che costano troppo e hanno troppi problemi per la ricarica delle batterie e il costo dovuto all'energia elettrica e ancora troppo caro rispetto alle caratteristiche della benzina, finché questi vincoli non saranno superato la macchina elettrica rimaneva una grande illusione come la macchina idrogeno che ancora più misteriosa dell'elettricità .

ritratto di FlyTeo

Prototipi..

Di prototipi a idrogeno, energia elettrica o combustibili miscelati ne esistono a decine. Il fatto è che, come tanti, restano solo prototipi, almeno per ora. I motivi li hai elencati tu: eccessivi costi, dificoltà tecniche non di realizzazione ma di utilizzo quotidiano, poca cultura della gente di ronte al problema =)

ritratto di Fabrizio87

Ma in realtà non ci sono solo

Ma in realtà non ci sono solo carburanti diversi ma esistono altri tipi di motori tipo quello ciclo Stirling ,
che un'efficienza molto maggiore di quello a quattro tempi .

La cosa più interessante quanto sentito parlare di questo motore all'inizio degli anni 2000 dicevano che il motore ciclo Stirling avrebbe preso una grande parte del mercato nei 10 anni a seguire , ormai ci siamo arrivati e ancora non ho mai visto parlare o rivisto in funzione un tale motore

per un ulteriore approfondimento in bilancio comunque un link molto interessante
http://it.wikipedia.org/wiki/Motore_Stirling

ritratto di Giovanni Giomini Figliozzi

È da un pò di tempo che mi

È da un pò di tempo che mi sono interessato al motore di Stirling, e pare che sia stato utilizzato in maniera produttiva negli USA, non ricordo di preciso e in Spagna avevano intenzione di usarli per produrre energia dal solare. Ci sono diverse aziende che operano in questo settore. La prima che ho trovato cercando su google è questa
http://www.stirlingenergy.com/
Come dicevo un pò di tempo fa erano state costruite tra usa e spagna una centrale da 300 megawatt, e una da 800 megawatt, che è decisamente tanto! Immagino che le estensioni di terreno coinvolte siano state enormi, ma considerando che questi motori raggiungono un'efficienza del 30% circa, mentre il solare difficilmente va oltre il 14%, si può ipotizzare che a parità di potenza erogata, lo spazio occupato sia la metà.
Io stesso avevo in mente di realizzare un motore di stirling da piazzare in uno specchio parabolico. Magari avessi avuto il tempo :(

Il motore di Stirling comunque già in passato è stato usato e prodotto a livello commerciale. Cercando su internet puoi trovare facilmente delle foto di gruppi elettrogeni mossi da motori di questo tipo. Diversi anni fa ci lavorava la Philips, ma poi questi progetti sono stati un pò abbandonati...

ritratto di Fabrizio87

In realtà il motore di

In realtà il motore di Stirling in viene ancora usato molto nei processi di distillazione dell'aria ,
visto che anche può essere utilizzato come gruppo di raffreddamento e può arrivare senza nessun problema a temperatura dell'ordine di qualche kelvin ,

ma in realtà non so fino a che punto può essere vantaggioso usare un motore Stirling per produrre energia elettrica dal sole , visto che il motore trasforma solo energia termica in energia meccanica e da questo ultima fase della trasformazione di energia meccanica in energia elettrica esiste un'ulteriore perdite e si quotano anche al 50% , ma sicuramente è un'ottima soluzione per i cupi elettrogeni visto che rende circa il triplo di un motore a combustione interna ,

ormai questo motore è stato abbandonato semplicemente perché non più sopportato dalle grosse aziende del settore visto che hanno puntato tutto su altri tipo di ricerca che non ha portato i suoi frutti .

Perché questo motore dalle sue caratteristiche è veramente interessante , ma il problema che essendo un motore A combustione esterna non gode della stessa ripresa di un motore a combustione interna ,
sicuramente questo è stato cosa ha deciso la sua morte attuale soprattutto a livello commerciale .
ma come applicazione di produzione elettrica mi sembra molto più adatto visto che vivo nei gruppi elettrogeni è richiesta una stabilità di giri del motore per garantire una frequenza stabile visto che i giri del motore sono direttamente correlati alla frequenza prodotta .
È la cosa che lo rende molto vantaggiosi in quest'applicazione e la sua grande inerzia termica

ritratto di Giovanni Giomini Figliozzi

Certamente il motore di

Certamente il motore di stirling è poco versatile per molte applicazioni, infatti è stato spesso e volentieri rimpiazzato da motori a combustione interna, comunque per molti scopi è fenomenale. Tra le varie pubblicazioni che ho netto ce n'è una del 1996 intitolata "A NOVEL STIRLING ENGINE WITH AN ELLIPTIC DRIVE" cioè usa un sistema di manovelle di forma ellittica per regolare in maniera opportuna le varie fasi del ciclo termodinamico. Usando questo sistema sono riusciti ad ottenere un motore di un'efficienza del 70%, ed è impressionante! Non so per quale motivo un sistema del genere è stato abbandonato, forse perchè il sistema di manovelle è soggetto a qualche forma accentuata di usura, non so...
Ho visto un pò di tempo fa anche un libro (che ora non riesco a trovare), risalente agli anni 70-80. In questo libro veniva discusso l'uso del motore di stirling per un mare di applicazioni! Posso dirti che la più banale era quello dei trasporti pubblici. Probabilmente il motore di stirling avrebbe azionato un volano che avrebbe accumulato l'energia necessaria allo spunto. Un'altra applicazione addirittura era riguardante lo sviluppo dei cuori artificiali, infatti, come sai bene il motore di Stirling riesce a funzionare anche con basse differenze di temperatura, e si cercava di renderlo adatto a fornire energia a un cuore artificiale. Io sinceramente non mi sarei fidato di questa cosa, ma comunque l'idea ci stava!
Se riesco a ritrovare questo libro ti faccio qualche altro esempio, ora non mi ricordo cos'altro c'era... Il problema maggiore di questi motori è trovare un modello adeguato a simulare e calcolare il loro comportamento. Da quello che ne so in genere viene usato per i pistoni un moto di tipo sinusoidale, mentre in realtà non è proprio così, specialmente quando la biella è abbastanza corta... In ogni caso sono convinto che fra non molto tempo si tornerà a parlare molto di questo tipo di motore...

ritratto di FlyTeo

Ciclo Stirling

Questo non lo conoscevo. Ne avevo sentito giusto qualche accenno ma non mi ero mai informato. Wikipedia riporta però così: Il motore Stirling non è adatto per il suo ingombro, per la sua inerzia all'avvio ed alla variazione di regime, ad usi diversi dalla erogazione continua di energia e calore, non è quindi adatto alla autotrazione.

Inoltre sapevo, e wiki me lo conferma, che c'era un ciclo ottimizzato per l'uso frigorifero e la refrigerazione dei liquidi. Ebbene, è proprio il ciclo Stirling. =)

ritratto di Giovanni Giomini Figliozzi

Non ci avevo mai pensato

Non ci avevo mai pensato all'applicazione del motore di stirling come frigorifero, ma ora che ci penso, non mi meraviglio più di tanto... è un motore che funziona a ciclo chiuso, e l'energia che scambia con l'esterno è solo termica... sarebbe bello vedere una cosa del genere sui motori a benzina... uno gira il motore e dai cilindri esce la benzina XD

ritratto di FlyTeo

Ehehe

Credo che vada in contrapposizione con il terzo principio della termodinamica XD
E' come dire che il rendimento è maggiore di uno =)=)
Sarebbe una cosa spettacolare anche solo arrivare al 60-70 per cento di rendimento in questo genere di macchine ;-)

ritratto di Fabrizio87

In realtà il primo principio

In realtà il primo principio della termodinamica,
l'energia non si crea e non si distrugge ma si trasforma soltanto,

quindi in qualunque trasformazione di energia uscente è perfettamente uguale a quello entrante,

ma nella pratica , quel trasferimento di energia non avviene come vorremmo,
ad esempio da trasformazione da elettrica a meccanica ,
Deve essere effettuata in più classicamente possibile in minimo in 3 tappe,
da elettrica in campo elettromagnetico e dal campo magnetico a un movimento meccanico,
con ogni stadio una parte dell'energia viene persa in calore e non trasformato in movimento meccanico dalle perdite.

Ma esistono dispositivi che si avvicinano alla trasformazione ideale ,
ad esempio si voglia trasformare energia elettricain energia termica con una resistenza riesco ottenere valori presso al uno o 100 %,

ritratto di FlyTeo

Si ma....

si ok ma, il problema non può essere riportato su sistemi di grande scala =)

ritratto di Giovanni Giomini Figliozzi

purtroppo alla termodinamica

purtroppo alla termodinamica non si scappa... Questo video lo volevo linkare prima, ma ci ho ripensato
http://www.youtube.com/watch?v=fn3RLmecrH4
Le leggi della termodinamica in realtà sono delle misure macroscopiche di tanti avvenimenti microscopici che avvengono nella materia che si sta considerando, che siano gas, elettricità o altro. Cerco di essere più preciso: le leggi della termodinamica valgono per sistemi che lavorano su gas, pressioni forze ecc. Se però vedi le cose da un punto di vista più ampio, ti rendi conto che ci sono tantissimi parallelismi con sistemi di altro genere. Ti faccio un esempio: se prendi due contenitori a due pressioni diverse e li colleghi tra di loro con un tubicino sottile, in questo tubo comincia a scorrere del gas, fino a quando le pressioni dei due contenitori non saranno esattamente le stesse.
Non ti fa pensare a niente?
Se prendi due condensatori carichi a tensioni diverse, e li colleghi tra di loro con una resistenza, inizia a scorrere della corrente sulla resistenza fino a quando i due condensatori non si trovano esattamente alla stessa tensione e la differenza di potenziale sulla resistenza è nulla.
Se vedi la legge del massimo trasferimento di potenza in elettrotecnica, vedi che nel caso migliore, si trasferisce sul carico solo la metà della potenza erogata dal generatore. (é il caso di impedenza coniugata) é possibile mettere questa legge in parallelo al principio della termodinamica che regola le efficienze massime dei dispositivi meccanici o idraulici che dir si voglia.

Mi permetto di fare anche un'altra breve digressione. Nel campo delle antenne risulta abbastanza facile studiare antenne a dipolo lineare. Si studia quindi il campo elettrico in maniera agevole, e di conseguenza il campo magnetico. A questo caso si può applicare un teorema importante nei campi elettromagnetici, che permette di scambiare tra di loro campo magnetico ed elettrico, ottenendo così un sistema equivalente costituito da una spira di filo, piuttosto che da un'antenna a dipolo.
Ci sono tantissime equivalenze di questo tipo in fisica

 

 

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