Sviluppato un sistema di filtraggio per le batterie a combustibile

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: http://www.hwupgrade.it/news/portatili/20949.html

Un gruppo di ricercatori taiwanesi mette a punto un particolare filtro passivo che consente di non degradare l'efficienza delle batterie a combustibile

Click sul link per visualizzare la notizia.

[Paganetor]

bene bene bene! si fanno sempre più interessanti gli sviluppi di queste nuove batterie

mi chiedo solo se i nuovi accumulatori verranno impiegati per apparecchi con piccolo assorbimento (diciamo i dispositivi portatili) oppure se verranno realizzate batterie con maggiore capacità per alimentare (ad esempio) degli automezzi...

[Dumah Brazorf]

Un giorno forse diremo "Porc, c'ho il cellu che perde!!"...

[sunlights]

Vedo già la scena: "vado al bagno x far fare un pò d'acqua alla batteria!"
Nei locali pubblici bagni x donne, uomini, disabili e batterie...

A parte gli scherzi, interessante, mi piaciono tutti questi studi sulle nuove batterie xk è impossibile che la batteria nelle maggior parte dei portatile duri nemmeno 3 ore.

[Bongio2]

Visto che emette anidride carbonica può essere un pericolo in ambienti chiusi...

[fabrylama]

Originariamente inviato da Bongio2

Visto che emette anidride carbonica può essere un pericolo in ambienti chiusi...

perchè mai? non è mica monossido di carbonio

[Willy_Pinguino]

Originariamente inviato da Bongio2

Visto che emette anidride carbonica può essere un pericolo in ambienti chiusi...

un po' di chimica... una batteria a microcelle combustibili che contenga (diciamo) 10 cc di combustibile quanta anidride carbonica può produrre???

[magilvia]

Visto che emette anidride carbonica può essere un pericolo in ambienti chiusi...

Si infatti anche il mio collega di ufficio è pericoloso adesso o smette di respirare o lo butto dalla finestra!

[Marcus Scaurus]

A quando il portatile "Euro 4"?

[marcy1987]

Originariamente inviato da Marcus Scaurus

A quando il portatile "Euro 4"?

poi arriveranno gli incentivi statali...

[dsajbASSAEdsjfnsdlffd]

bellissime quelle sull'anidride carbonica, mi avete piegato

[V.I.T.R.I.O.L.]

scusatemi ma proprio non capisco. in un'epoca dove si sà bene che il petrolio si esaurirà in pochi decenni e dove si cerca (o si dovrebbe cercare) fonti di energia naturale e rinnovabile, si sinveste nella ricerca di una tecnologia "sporca"...ok gli scarti sono acqua e CO2 ma il processo e la materia prima per la produzione di metanolo derivano comunque da fonti inquinanti.
non si era parlato di batterie ad acqua?

[Rantolo]

quando leggo queste informazioni sugli sviluppi delle nuove batterie mi chiedo sempre:
Ma ca**o, quanto più efficente potrebbe essere una automobile con motore elettrico a celle alimentato col metanolo
rispetto ad una con motore a scoppio alimentata col metano!
e la tecnologia c'è già!

[xeal]

@ V.I.T.R.I.O.L.

Il vero problema non è se inquini, ma quanto inquini e cosa rilasci nell'ambiente. L'acqua, allo stato gassoso, contribuisce all'effetto serra, ma in maniera meno significativa rispetto all'anidride carbonica, e comunque la tecnologia in questione consente di far condensare l'acqua e in generale le celle a combustibile dovrebbero produrre non più di un quarto dell'anidride carbonica prodotta dai motori a scoppio attuali, senza la produzione degli altri agenti inquinanti tossici (monossido di carbonio, ecc.). Non mi pare proprio che la produzione di metanolo sia particolarmente inquinante.

La "storia" delle batterie ad acqua devo essermela persa, ma dubito che abbia un senso: la molecola d'acqua è notevolmente stabile, cioè contiene già pochissima energia, e anzi bisogna somministrarne per separarla. Forse ti riferivi alle batterie di idrogeno gassoso misto ad aria, in proporzioni appena inferiori a quelle che produrrebbero una detonazione.

@ Rantolo

Considera che i motori elettrici sono molto, molto, molto efficienti di per sè, con rendimenti facilmente al di sopra del 90%. Non so dirti esattamente l'efficienza di una cella a combustibile, ma dovrebbe essere comunque alta (i motori per autotrazione mi pare abbiano un rendimento non superiore al 30%). Comunque, per il futuro spero in tecnologie ancora più efficienti: se le nanotecnologie consentiranno (come promettono) di creare generatori ad effetto seebeck (l'opposto del peltier) con rendimento prossimo al loro limite teorico, potremmo abbinare dei motori elettrici molto potenti a dei bruciatori a metano (anche da fonti ecologiche, o altro combustibile) e ottenere rendimenti prossimi a quelli di un ciclo di Carnot equivalente, ovvero il massimo teorico possibile!

[FlatEric]

@Rantolo

Le celle a combustibile, per quanto teoreticamente possono avere delle efficienze attorno al 90% nelle migliori condizioni (per poi abbassarsi all'aumentare della densità di corrente fornita), hanno alcuni problemi energetici connessi. Se di per sè la cella ha un alto rendimento, il sistema "motore a celle a combustibile" ha un efficenza spaventosamente minore, si parla di massimo 45%, che non è molto maggiore del 40% che hanno alcuni motori Diesel di ultima generazione (si parla sempre di rendimenti di picco, ma qua apriremmo un discorso immensamente più ampio), questo a causa delle varie pompe, sistemi di alimentazione, ecc ecc.
Se inoltre si usasse il metano/metanolo per produrre l'idrogeno necessario alle celle, il rendimento scenderebbe ancora, dato che per produrlo serve drenare altra energia al sistema (qua si parla di grossi quantitativi di idrogeno, necessari per alimentare stack da almeno 50kW).

Quindi facciamo un calcoletto semplice di efficienze:

- efficienza stack pile a combustibile: 45% (ottimista)
- efficienza motore elettrico: 90% (ottimista, e comunque anche questo di picco)

efficienza totale = eff. pile * eff. macchina elettrica = 40,5 %

Non spaventosamente lontano da un buon veicolo ibrido diesel (o meglio ancora benzina, dato che - a parte la CO2- è ormai praticamente a emissioni zero), e sicuramente non economicamente conveniente, dato che la tecnologia per fare e controllare un veicolo a celle a combustibile è molto costosa (e quindi sarebbe proibitiva da comprare)

E anche se vogliam passare ad un bilancio ecologico, una cella a combustibile a CH4 la CO2 la produce sempre (ora non sò in che quantità), mentre un autoveicolo a solo H2 non produrrebbe nulla...ma pensa a come viene prodotto l'idrogeno, potrebbe essere perfino più inquinante di una macchina a benzina normale
Fatti qualche ricerca, e capirai quanto in verità le pile a combustibile sono una soluzione poco convincente, non sono una vera alternativa ad un veicolo ibrido ad esempio. Le alternative devono essere altre

@ xeal

Il rendimento di un ciclo di carnot è il rendimento massimo di una macchina termica a combustione, che dipende dalla differenza di temperatura tra le due sorgenti termiche con cui il ciclo scambia calore: più è alta, maggiore esso sarà. Se prendiamo come fonte "fredda" la temperatura ambiente (per semplicità) vedremo che per avere rendimenti molto alti (diciamo più del 80%), bisogna avere una fonte calda ad alta temperatura, attorno ai 800-900 °C, temperature che necessiterebbero di materiali molto resistenti, sopratutto se questa fonte "calda" fosse per molto tempo a tale temperatura (e non solo per istanti, come avviene nei motori a combustione interna). Se poi ci aggiungi che questo è un ciclo limite, a cui al massimo si può tendere,con difficoltà non da poco (e relativi costi), la cosa si fà abbastanza difficile, non banalizzabile ad un semplice ciclo teorico.

L'alternativa per "scavalcare" il limite del ciclo di carnot è utilizzare principi per cui il ciclo di carnot non vale, cioè non utilizzare motori a combustione...insomma, basta pensare ai motori elettrici, che in molte occasioni stanno attorno all'80% di rendimento (il rendimento di picco può essere anche oltre il 90% per macchine asincrone ben controllate, ma questo rendimento si ha solo ad alti regimi di rotazione, ai regimi più bassi il rendimento scende, sopratutto se si considerano anche gli azionamenti elettrici necessari).
Il problema diventa a quel punto COME viene prodotta l'energia elettrica...se per produrre 1MJ di energia elettrica usi del carbone, inquini spaventosamente di più che usare benzina in un motore a combustione interna moderno...oltre che avere addirittura un rendimento aggregato (il rendimento di trasformazione carbone->energia mi pare si attesti al 20%) minore...

My 2 cents (o meglio, i 2 cents del mio prof di veicoli ibridi )

[xeal]

Per quanto riguarda la resistenza dei materiali, con temperature fino a 650°C e senza parti in movimento (che poi sarebbe il come produrre l'elettricità --- per quello che intendo io, comunque, siamo decisamente agli albori, oltre allo sviluppo delle nanotecnologie bisognerebbe migliorare notevolmente lo scambio termico, e i rendimenti sono ancora bassi) come siamo messi?

[FlatEric]

Originariamente inviato da xeal

Per quanto riguarda la resistenza dei materiali, con temperature fino a 650°C e senza parti in movimento (che poi sarebbe il come produrre l'elettricità --- per quello che intendo io, comunque, siamo decisamente agli albori, oltre allo sviluppo delle nanotecnologie bisognerebbe migliorare notevolmente lo scambio termico, e i rendimenti sono ancora bassi) come siamo messi?

Non sò darti buone risposte a proposito...certo ti posso dire che 650°C costanti in un vano motore per autoveicoli civili, ad un buon prezzo di produzione, la vedo dura...bisogna anche tenere a mente tutti i problemi di raffreddamento, e quanto questo raffreddare "costi" in termini energetici (più è alto, più il rendimento si abbassa).
Per quanto riguarda le nanotecnologie...non ne sò molto, ma mi puzza di idee utopistiche...a me la connessione grandi potenze-piccoli spazi non mi suona fisicamente facile...ma non ne ho la più pallida idea

[xeal]

E' proprio il raffreddamento la parte che produce energia, ma chiaramente per ora non si prevedono nè risultati eccellenti, nè costi molto bassi, ma come dicevo siamo agli albori, anche se ho letto tempo fa di qualche progetto che comincia ad essere più o meno applicabile per recuperare il calore "sprecato" dai gas di scarico dei motori a scoppio (volendo, perchè no, anche dal fluido di raffreddamento del motore, modificando il circuito) e ottenere della corrente per scopi ausiliari (per alimentare ad esempio un motore elettrico ausiliario, che a questo punto, essendo svincolato da una batteria e alimentato "direttamente" dal calore prodotto ma non sfruttato dal motore a scoppio, potrebbe anche essere sempre in funzione). Stiamo (sto ) parlando di Termoionic Electric Conversion, anche se più precisamente l'effetto sfruttato è il Seebeck. Da qualche hanno si studiano le possibili applicazioni delle nanotecnologie per migliorare i rendimenti (c'è anche un brevetto per l'uso di celle di Peltier molto efficienti per il raffreddamento di cpu): i materiali attualmente studiati sono semiconduttori prodotti con Polibdeno, Stronzio e Tellurio, oppure Silicio-Germanio (se non ricordo male, dovrebbe essere la lega che si adatta meglio a lavorare alle alte temperature), con giunzioni in nickel-oro (parliamo di piccolissime quantità, percui i costi, a regime, non dovrebbero essere eccessivi), immersi in un isolante termico ed elettrico (in particolare, dovrebbe essere possibile produrlo con le nanotecnologie, attualmente, in configurazioni tali da limitare le vibrazioni delle molecole in due dimensioni, ma si studiano altre configurazioni - quantum dot - che dovrebbero teoricamente annullare del tutto la libertà di movimento delle molecole - o comunque renderle trascurabili ai fini dello scambio termico). Per quanto riguarda la resistenza elettrica complessiva, parliamo di thin film spessi poche centinaia di micron e con una sezione complessiva, per questi scopi, abbastanza grande, quindi dovrebbe essere tale da poter trascurare (più o meno) le perdite per effetto Joule: in linea teorica (per ora) saremmo in grado di annullare pressochè i due fattori (trasmissione spontanea del calore e perdite a causa della resistenza elettrica) che fanno degradare il rendimento di un generatore ad effetto Seebeck, il quale ha un rendimento teorico proprio uguale a quello di una macchina termica di Carnot. Naturalmente parliamo di sviluppi futuri (e molto probabilmente non in un futuro immediato), per i quali, ottimizzando le caratteristiche del materiale e lo scambio termico, mi pare che al MIT prevedano la possibilità di produrre energia elettrica con una densità fino a 100 W/cm2 (mi sembra una prospettiva interessante).

Inoltre, personalmente confido anche nei nanotubi di carbonio: è noto che possono comportarsi sia come semiconduttori, sia come conduttori (in questo caso, in configurazione quantum wires, pare possano avere una resistenza elettrica virtualmente nulla, manifestando praticamente fenomeni di superconduzione a temperatura ambiente - già evidenziati in laboratorio - e si pensa a possibili utilizzi futuri anche per la distirbuzione e l'uso domestico dell'elettricità, con tutti i vantaggi del caso), quindi, se mai saremo in grado di produrli in grandi quantità e a costi accettabili in modo tale da poterne determinare con precisione le caratteristiche, potremmo anche sostituirli ai vari semiconduttori e conduttori usati/studiati oggi, e in questo modo dovremmo avvicinarci ancora di più al limite teorico (oggi il problema principale consiste nell'impossibilità di selezionare nanotubi con caratteristiche precise senza distruggerne una percentuale elevatissima, percui i costi di produzione in massa sarebbero proibitivi, ma ritengo che presto o tardi sarà possibile risolvere il problema: gli investimenti sono notevoli e i risultati non tarderanno troppo, almeno si spera). A questo punto, mi pare abbastanza naturale parlare di una possibile futura evoluzione della tecnologia, applicata all'autotrazione, in cui inizialmente si sfrutta il calore "sprecato" nei motori a scoppio per alimentare motori elettrici ausiliari (eventualmente del tipo a rotore esterno, per contenerne le dimensioni e aumentarne la coppia anche a bassi regimi, come quelli sperimentati dalla mithsubishi - mi pare - all'interno delle ruote: si potrebbe inserirne due nelle ruote posteriori e ottenere, con il motore a scoppio che lavora sulle ruote anteriori, una trazione integrale), contenendo anche i costi dell'apparato (non producendo "troppa" energia, sarebbe necessaria una minore "quantità" di thin film), per poi passare, una volta ottimizzato il tutto (rendimenti, costi, scambio termico), a sostituire il motore a scoppio con un bruciatore avvolto dal thin film, a sua volta a contatto con il circuito di raffreddamento, per produrre in maniera conveniente energia elettrica (andando a sfruttare anche i gas di scarico, ma io mi spingerei oltre, e proverei a verificare l'opportunità di recuperare energia anche in frenata, convertendo il calore dissipato ). Inoltre, sempre se la tecnologia manterrà le promesse, sarebbe utile per la produzione di elettricità nelle centrali termoelettriche, per inquinare meno con i combustibili fossili (avendo un rendimento maggiore) e rendere più indolore il passaggio ad altre fonti quando si esauriranno (rendendo, ad esempio, più economica la produzione di energia da biomasse - sempre grazie all'elevato rendimento). Se poi vogliamo fare della "fantascienza", ci sono progetti per l'uso di queste tecnologie in abbinamento a reattori nucleari a bordo di navicelle spaziali per esplorazioni a lungo termine e su lunghe distanze

[FlatEric]

Xeal, ti vedo molto appassionato di elettronica, ma non abbastanza di meccanica...ti parlo io che vivo in mezzo a questi due mondi, e che conosco qualcosa di uno e qualcosa dell'altro. Ora ti dò qualche mio punto di vista per quanto riguarda quello che hai letto.

Allora, prima di tutto, vorrei farti fare una piccola riflessione: motori a combustione interna. Questa tecnologia, affinata negli anni, è destinata a scomparire, almeno per come la conosciamo nel mondo dell'autotrazione. Entro pochi anni il costo dei combustibili fossili sarà proibitivo, perché ormai, già oggi, abbiam raggiunto il picco di sfruttamento massimo dei giacimenti di petrolio, ed ora in avanti la produzione può solo che scendere, a fronte invece di una domanda di energia sempre più crescente. L'alternativa per i MCI come combustibile potrebbe essere ad oggi l'idrogeno (approccio di BMW ai motori a idrogeno, a differenza delle altre case che usano l'idrogeno come combustibile per le celle a combustibile), ma rimane sempre il problema della produzione di quest'ultimo. Inoltre gli MCI hanno come limite il ciclo di carnot, e questo limite è invalicabile. E' solo avvicinabile, recuperando il calore dissipato dal motore tramite le tecniche che tu accenni, ma con un MCI che lavora a 650*C (ad esempio, siamo attorno a queste cifre mi pare, i diesel han qualcosa di più - 700°C- per questo sono più efficienti) il limite di Carnot del 60% circa non lo puoi superare, per quanta energia dissipata riesci a recuperare. Quindi vedi che per quanto la tecnologia riesca a migliorare l'efficienza dei motori a combustione interna, il vero problema è l'efficienza teorica di questi ultimi, cioè l'efficienza limite di Carnot, invalicabile.
Il vero miglioramento si ha superando i limiti imposti dalle leggi di Carnot, cioè utilizzare propulsori che non obbediscono alle sue leggi, come quelli elettrici (che, per inciso, sono infinitamente più semplici e meno costose di avanzatissime ricerche e tecnologie per il recupero di calore). Rimane il problema comunque di come al giorno d'oggi viene prodotta l'elettricità

Ad ogni modo, pensando al giorno d'oggi, dove il motore a combustione interna è inevitabile (almeno nel breve termine), bisogna cercare di aumentare l'efficienza di questi accrocchi. Ciò che tu hai visto è bellissimo, e davvero eccitante come tecnologia, dell'effetto Seebeck e Peltier qualcosa ho visto, e può essere promettente...ma come puoi ben capire, al giorno d'oggi non sono applicabili a vetture, quindi da anni le aziende automobilistiche più accorte (e soprendentemente, sono quelle americane e giapponesi le più attive, di europee non c'è molto) han investito molto nella ricerca e sviluppo di veicoli che potessero arginare le pecche dei motori a combustione interna, ed è per questo che al giorno d'oggi esistono in commercio dei veicoli detti ibridi.
I veicoli ibridi son così denominati perché utilizzano più di una sorgente di alimentazione per produrre potenza, di cui almeno una rigenerabile: generalmente sono i combustibili fossili e l'energia elettrica (ma esistono anche ibridi che utilizzano l'energia oleodinamica o pneumatica ).
La ricerca di una migliore efficienza del MCI risiede principalmente in due fattori: la generazione di potenza da parte del sottosistema elettrico in frenata, e l'aiuto da parte del sottosistema elettrico al moto del veicolo in punti dove l'efficienza del motore a combustione sarebbe scandalosamente basso.
Il recupero dell'energia in frenata è abbastanza noto anche ai più: basta far "frenare", cioè far generare elettricità ad una macchina elettrica connessa alle ruote, per poter recuperare energia durante le fasi di decelerazione. Ti assicuro che le potenze sviluppate dal recuper elettromeccanico di energia in frenata sono decisamente migliori rispetto a quelle termiche: prova a pensare l'inerzia in frenata di un veicolo di 1,2 tonnellate quanta energia potrebbe produrre - con efficienze prossime all'80% - e due pastiglie del freno di pochi cm2 a 600*C, con anche il miglior rendimento possibile, evidentemente nel primo caso le potenze in gioco sono decisamente maggiori, e tra l'altro più semplici da implementare.
Per la gestione dei motori all'"ottimo" di rendimento, la cosa si fà sempre più complicata all'aumentare della percentuale di rendimento che vogliamo raggiungere, per farla semplice già solo utilizzare un motore elettrico in partenza di un automobile aiuta molto, dato che ai bassi regimi l MCI è decisamente scarso come rendimento, se poi aggiungiamo altre strategie di ottimizzazione, si riesce ad arrivare ad ottimi risultati, ma non mi dilungo in questo.

Ora, perdonami per il mio dilungarmi, ma volevo anche presentarti cosa ad oggi è la realtà nel migliorare l'efficienza dei motori a combustione interna, senza tecnologie fin troppo complesse e penso anche poco appetibili alle aziende automobilistiche (che purtroppo tendono a preferire tecnologie sviluppate al loro interno). Inoltre, bisognerebbe vedere che impatto avrebbe proporre al mercato un prodotto che utilizza nanotecnologie, con tutti i dubbi e le questioni che quel tipo di tecnologia ha sollevato nell'opinione pubblica.

Come vedi, fino a che si vedono le cose sotto una sola luce sembrano molto belle ed interessanti, ma per vedere se lo sono veramente bisogna analizzarle sotto molte luci, e spulciarle fino all'ultimo, per vedere se sono davvero utili e applicabili alla realtà industriale, perché finchè si sta nei laboratori è tutto bello...ma quando si è sulla strada è tutta un altra cosa

[xeal]

AAAAAAHHHHHHHHHHHHH

Lo sapevo che avevo dimenticato di scrivere qualcosa tra quelle che mi piacerebbe venissero fatte!!!!!!!!!!!

Mi riferisco proprio alla generazione di corrente in frenata in effetti è dalla prima volta che mi è capitato di "scoprire" le "correnti parassite" e i freni elettromagnetici che mi chiedo: perchè non ci attacchiamo dei collettori per caricare una batteria?
Poi magari si preferisce collegare le ruote a un generatore "a parte", ma così si introducono degli organi meccanici e quindi degli attriti, che possono ridurre in qualche modo l'efficienza (o magari mi sbaglio, ed è il "mio metodo" quello che è meno efficiente ).

Però mi sorge un dubbio: l'energia recuperabile in frenata è notevole, ma va accumulata per poter essere utilizzata quando serve, giusto? Perchè, anche a volerla impiegare subito dopo, nella ripartenza del veicolo (o nell'accelerazione immediatamente successiva, se il veicolo non si ferma), ci sarà comunque un certo intervallo, per quanto piccolo, tra la produzione e il consumo. Quindi, servono delle batterie con caratteristiche particolari: devono avere una buona densità di energia per unità di peso, e soprattutto devono potersi ricaricare molto in fretta, senza dissipare troppa energia sotto forma di calore (quindi dev'essere bassa anche la resistenza, perchè l'intensità di corrente sarà elevata). Adesso la sparo un po' così, ma un generatore termoelettrico di quel tipo potrebbe, forse, qualora fosse economico (altrimenti manco a parlaren ), aiutare a immagazzinare meglio l'energia "persa" durante l'accumulo delle batterie tampone: potrebbe essere usato per riconvertire parte dell'energia termica dissipata in energia elettrica da reimmettere nel circuito (l'effetto complessivo sarebbe praticamente quello di "ritardare" il tempo di carica della batteria).

Naturalmente non conosco il "problema" in dettaglio (materiali usati, caratteristiche delle batterie impiegate), quindi magari esagero un po'; comunque, a proposito di batterie per autotrazione c'è anche un progetto della Honda (chissà come mai siamo finiti tutti e due per parlare di case giapponesi ) per delle batterie basate proprio sulle nanotecnologie, in particolare sui nanotubi di carbonio per realizzare dei supercondensatori mooolto efficienti, che potrebbero venire in aiuto per ottimizzare il recupero dell'energia in frenata. Ma se arriviamo al punto di adoperare le nanotecnologie in maniera conveniente, allora, secondo me, il passo successivo è quello di usare i generatori TEC per recuperare calore dai gas di scarico e avere dell'energia elettrica (in quantità sempre maggiori, man mano che migliora la tecnologia) in aggiunta a quella prodotta in frenata (e, rispetto a questa, prodotta con costanza - ma siccome sono pazzo, faccio qualcosa in più, e aggiungo un sistema di gestione dell'alternatore collegato al motore simile a quello delle formula uno, in modo che entri in funzione automaticamente ogni volta che si frena/si abbassa la frizione, così recupero un altro po' di energia dal motore a scoppio), così da avere un sottosistema elettrico magari un po' più potente, e soprattutto che funzioni via via sempre un po' più a lungo, col motore a scoppio che diventa così un po' più efficiente (perchè finisce col lavorare praticamente sempre a regimi ottimali) e meno assetato di carburante, e a questo punto, se la tecnologia si evolve nella direzione giusta (= alta efficienza e bassi costi), mi pare logico pensare ad un passo successivo in cui il motore a scoppio scompare per lasciar posto ad un generatore termoelettrico che converte tutta l'energia di combustione in un energia elettrica (fino al limite del ciclo di Carnot, e supponendo di non avere perdite, considerando il valore di picco di un buon motore elettrico dal rendimento del 90%, con la sorgente calda a 650° e quella fredda a temperatura ambiente siamo ad un rendimento complessivo proprio del 60%, mi pare, più l'energia recuperata in frenata - quest'ultima con un generatore elettrico più eventualmente altro tec per sfruttare le eventuali perdite per dissipazione durante tutto il processo di produzione e carica delle batterie tampone).

Chiaramente, tu parli delle tecnologie più "papabili" nell'immediato, e su questo non metto bocca, sia perchè tu ne sai sicuramente più di me, sia perchè fondamentalmente sono d'accordo . Io però mi riferivo al possibile passo successio, a tecnologie da aggiungere, diciamo, un pezzo alla volta per poi soppiantare le precedenti alla fine del percorso, e solo se manterranno le promesse a costi sufficientemente bassi: a quel punto, se diventasse economicamente conveniente produrre un piccolo generatore termoelettrico, con rendimento pari a quello di un ciclo di Carnot, capace di generare una quantità di energia tale che, se sfruttata da un motore elettrico efficiente, si tradurrebbe in un lavoro maggiore di quello prodotto da un motore a scoppio, non vedo perchè non si possa pensare di soppiantare del tutto il "sottosistema MCI", mantenendo un unico sistema elettrico, alimentato in pare dal generatore termoelettrico e in parte dall'energia recuperata in frenata. E la durata di questo processo potrebbe dipendere, in gran parte, dal tempo necessario ad affinare le nanotecnologie necessarie (e dal "coraggio" di qualche casa automobilistica nel tentare l'impresa ). Probabilmente ho saputo rendere l'idea del "salto temporale" che comunque considero necessario per vedere all'opera queste tecnologie, anche perchè, si insomma, sai com'è, quando cominci a "fantasticare" su una nuova tecnologia "eccitante" vorresti vederla realizzata nel più breve tempo possibile

Del resto, le nanotecnologie (in particolare le nanoparticelle, ma allo stato attuale, i generatori di cui parlavo usano tecnologie diciamo più tradizionali, e non ancora le nanoparticelle, che sono in effetti un po' sotto accusa) ci stanno già "invadendo" a poco a poco, se non sbaglio vengono usati dei nanotubi per rendere più resistenti delle strutture in fibra di carbonio (se non sbaglio anche in alcune biciclette in commercio), e saranno presenti anche nei monitor sed, che dovevano essere commercializzati già a partire da quest'anno (e sono slittati per alcune querelle tra i produttori, e soprattutto perchè bisogna sfruttare fino all'osso gli lcd). D'altra parte, è vero che ci sono dei sospetti sulla pericolosità di alcune nanoparticelle (mentre altre sono sicuramente "benefiche": non ricordo il composto particolare, ma so che ce n'è uno che può accelerare il fissaggio di calcio nelle ossa, quindi dovrebbe essere utile sia per velocizzare il risanamento di fratture, specialmente quelle scomposte, sia per combattere l'osteoporosi), però potrebbero essere l'inizio di una nuova era tecnologica, con risvolti positivi in molti, troppi campi, dalla possibile realizzazione di generatori termoelettrici molto efficienti (da abbinare a qualsiasi fonte di calore, in particolare le rinnovabili - solare termico, biomasse, ecc. - per renderle più convenienti), ai conduttori con resistenza trascurabile (che vuol dire nessuna perdita durante il trasporto a grande distanza, voltaggi più bassi - anche nelle abitazioni - e quindi minori pericoli, meno lagne per i campi elettromagnetici generati dalle alte tensioni - altro spauracchio collettivo, più o meno infondato - e una maggiore disponibilità di energia elettrica - che già di per sè si può equiparare ad una maggiore efficienza nella produzione - risparmiando magari anche quel due percento che comunque si perde con i migliori trasformatori - che poi praticamente raddoppia se si considera la perdita alla fonte e a destinazione), ai benefici in campo medico (se guardiamo molto avanti, possiamo pensare a delle nanomacchine che riparano il corpo dall'interno; limitandoci a quello che esiste oggi, possiamo pensare alle nanoparticelle usate non solo per diagnosticare, ma anche per aggredire alcune forme tumorali - le stesse sono cadute oggetto di uno studio sulla loro pericolosità, anche se potremmo considerarlo un "effetto collaterale" secondario rispetto allo scenario clinico complessivo, soprattutto perchè sembra riguardare nanoparticelle di diametro inferiore a 10 nm, quindi "basterebbe" affinarne la produzione per scartare quelle di dimensioni inferiori ad una soglia di sicurezza - ma potremmo pensare anche ad un progetto particolare, che trascende il campo medico anche se nasce da esso, di sensori dell'ordine di un millimetro cubo - ma con gli sviluppi della nanotecnologia potrebbero diventare più piccoli - che possono essere spruzzati sulla pelle, programmati per compiti specifici e si organizzano autonomamente in una rete elaborativa ad hoc, a seconda della loro distribuzione effettiva, per ragiungere lo scopo prefisso - ovviamente semplice - che può essere la misurazione del battito cardiaco o il monitoraggio dei movimenti muscolari - che può essere utile, ad esempio, per individuare e segnalare immediatamente il sopraggiungere di una crisi epilettica - arrivando al progetto di un nanosensore per la diagnostica molecolare, che promette di riconoscere "l'odore" delle malattie - cioè, studiando la composizione chimica del plasma dovrebbe arrivare a poter individuare molto rapidamente degli scompensi relativi a particolari malattie), all'elettronica (mi basta citare le nanoram, basate sui nanotubi di carbonio, che promettono densità di memorizzazione fino a un terabit per cm2, per la realizzazione di memorie non volatili e velocissime, e a basso consumo, oppure gli studi sulla grafene per la stampa di circuiti elettronici, quando si saranno raggiunti i limiti fisici del silicio, ottenendo una densità di transistor elevatissima e ancora con consumi energetici molto, molto bassi: a questo punto immaginiamo la possibilità di avere a disposizione, a (relativamente) basso costo e con basse richieste energetiche, dei supercomputer molto più potenti di quelli realizzabili oggi a parità di spesa, praticamente privi di colli di bottiglia, tali da dare una spinta notevolissima alla ricerca tecnologica, sia per la potenza di calcolo, sia anche per i costi - che incidono sulla "commercializzazione" dei risultati e sulla possibilità stessa di fare ricerca a certi livelli - al punto da rendere sempre più facile simulare il comportamento del corpo umano, per comprenderne i meccanismi, studiare meglio certe malattie, trovare nuove cure, accelerare la sperimentazione di nuovi farmaci, al punto che i possibili effetti negativi delle nanoparticelle potrebbero diventare gravi quanto un banale raffreddore quando si presentassero davvero - considerando che il termine di paragone è l'esposizione all'amianto, le cui conseguenze si manifestano dopo decenni). Pertanto, da un lato auspico una certa vigilanza e una maggiore ricerca per scoprire tutti i possibili aspetti negativi dell'impiego massiccio di nanoparticelle, ma per trovare soluzioni che consentano di usarle in sicurezza, dall'altro spero che le nanotecnologie non subiscano dei gravi rallentamenti, o addirittura vengano boicottate, per timori potenzialmente esagerati e lo spauracchio di un "amianto 2 il ritorno", considerando anche che si era trovato il modo di rendere "inerte" l'amianto con una particolare resina, per cui, alla fine, risultava pericoloso "solo" durante la produzione, e potrebbe essere così anche per le altre nanoparticelle, anzi, con i giusti investimenti si potrebbe anche trovare il modo di produrle in tutta sicureza, sempre che siano realmente pericolose, perchè se dell'amianto possiamo tranquillamente fare a meno, le nanotecnologie presenti e future credo che siano un treno che non possiamo permetterci di perdere. E spero anche che gli allarmismi non vengano manipolati "sapientemente" da chi potrebbe vedere nell'avanzare delle nuove tecnologie un ostacolo per il proprio businness attuale (un po' come si può sospettare, a ragion veduta, che accada con le "paranoie" sulla pericolosità dei campi elettromagnetici in radiofrequenza, che stranamente sono state spesso enfatizzate quando da qualche parte nel mondo un nuovo competitor avrebbe montato nuove antenne...)

P.S. mi confermi quello che già sapevo per i diesel il ciclo Otto, a parità di altre condizioni, ha un rendimento teorico superiore, quindi ha un miglior coefficiente di riempimento del ciclo di Carnot equivalente, ma il ciclo Diesel, nella pratica, raggiunge temperature di esercizio (corrisponenti alla sorgente calda) superiori, ovvero ha dei migliori rapporti di compressione e di espansione, quindi alla fine il rendimento reale maggiore è quello del diesel.

P.P.S. L'idrogeno, comunque, ha anche altri problemi oltre alla produzione: la distribuzione e lo stoccaggio, anche all'interno del veicolo (in forma liquida a bassa pressione bisogna raffreddarlo e consumare parecchia energia, in forma gassosa e ad alta pressione servono contenitori molto resistenti). Per quanto riguarda l'uso di fonti energetiche non fossili (o, comunque, per l'uso di più fonti) avevo letto di un progetto (e anche un brevetto) di un ingegnere italiano per un motore rotativo, tipo Wankel, che dovrebbe consentire di cambiare "a caldo" il rapporto di compressione (oltre che quelli stechiometrici con l'aria, ma per quelli basta una sonda e un minimo di elettronica), passando con facilità da un carburante all'altro e cercando di ottimizzare il rendimento di ognuno (nell'ottica di avere più serbatoi e utilizzare carburanti diversi in una fase di transizione. Ne sai niente?

Alla fine mi sono dilungato anch'io , ma per me è un vizio