aFuel è il primo combustibile a emissioni negative. Ecco perché e come si produce

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: https://auto.hwupgrade.it/news/energ...ce_100507.html

Ha destato scalpore la Tesla Model Y trasformata in ibrida seriale da Obrist, ed esposta alla fiera di Monaco. Parte fondamentale del progetto è il nuovo combustibile ad emissioni di CO2 negative. Vediamo nel dettaglio come si produce e perché non emette carbonio

Click sul link per visualizzare la notizia.

[demon77]

Mah.. semplificando al massimo vuol dire produrre metanolo al posto di caricare le auto direttamente con la corrente dei pannelli.

Produci ossigeno nella produzione ma è poi lo stesso ossigeno che se ne va quando bruci il metanolo.. alla fine il conto resta zero, come usare direttamente la corrente per le auto.

[Cornelius_Astutus]

Il vantaggio è che il metanolo è stoccabile per un tempo molto lungo e trasportabile. L'energia elettrica che si produce, invece deve essere consumata al momento o usata per caricare le batterie, al momento. La densità energetica del metanolo, è molto più alta di qualsiasi batteria esistente. Gli elettrocarburanti non sono la risposta definitiva al cambiamento climatico, ma di sicuro aiuteranno parecchio. Soprattutto laddove non è possibile usare batterie (aerei, navi)

[sbaffo]

due cose:

-il bilancio positivo di -24 co2 in produzione non mi pare conteggi il trasporto fino ai distribuitori, quindi alla fine sarà inferiore se non nullo.

-l'uso diretto dell'elettricità non sempre è possibile/conveniente, checchè ne pensi il nostro redattore, e richiede interventi giganteschi sulla catena distributiva (ho aggiornato l'altro thread). I combustibili ecologici sono il perfetto complemento, non solo transitorio, infatti tutti i paesi europei stanno investendo miliardi sull'idrogeno (riportavo il link in un altro thread). Se questo è meglio dell'idrogeno potrebbe sostituirlo in tutto i in parte.

[frncr]

Allora, visto che duplichi la notizia copioncollo il mio commento così non perdo tempo a ripetere le stesse cose:

Originariamente inviato da Massimiliano Zocchi

Di conseguenza ciò che viene immesso nell'atmosfera come scarico, ha un'impronta di carbonio inferiore rispetto a quanto prelevato durante la produzione. Obrist dichiara -24 grammi di CO2 per chilometro.

Questa è ovviamente una fandonia: è possibile produrre metanolo con idrogeno e CO₂, e nell'ipotesi che l'idrogeno sia ottenuto per elettrolisi utilizzando solo fonti energetiche rinnovabili e che la CO₂ sia prelevata dall'atmosfera, allora il bilancio del carbonio atmosferico fra produzione e successiva combustione potrebbe essere zero, ma non può mai essere negativo perché il carbonio sequestrato per produrre il metanolo è esattamente lo stesso rilasciato nella sua combustione, e non potrebbe essere diversamente.

Tipo, produzione del metanolo: CO₂ + 3H₂ → CH₃OH + H₂O
Combustione del metanolo: 2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O

Il carbonio è sempre lì nella stessa misura, mica lo abbiamo distrutto!

Ciò detto, è da circa un quarto di secolo che il metanolo è stato proposto (dal chimico premio Nobel ungherese George Olah) come vettore per lo stoccaggio e il trasporto dell'energia, e per tante altre cose, al punto che si parla di "economia a metanolo".

E' tutto molto bello e certamente il metanolo è molto più plausibile dell'idrogeno come vettore e riserva di energia, per molti motivi, ma per produrlo in modo ecologico bisogna comunque passare per la produzione dell'idrogeno da elettrolisi, processo che è energeticamente poco efficiente. In aggiunta a questo, anche il sequestro della CO₂ in concentrazione atmosferica al momento è antieconomico e ci si dovrebbe limitare a prelevare la CO₂ concentrata dagli scarichi di altri processi (gli stessi processi che si vorrebbe eliminare, da cui un paradosso).

In sostanza, ciò che attualmente si deve fare è incrementare il più rapidamente possibile la produzione di energia elettrica rinnovabile, ovvero fotovoltaico, eolico, idroelettrico, solare termodinamico, ecc., e solo quando ci sarà energia elettrica pulita in grande eccesso si potrà anche utilizzare su larga scala un vettore come il metanolo (certamente non l'idrogeno), perché l'inefficienza della sua produzione non sarà più un limite.
Fino ad allora, la soluzione più sensata per quanto riguarda gli autoveicoli sarà usare le batterie elettriche, che hanno comunque ancora grandi margini di miglioramento da ogni punto di vista.

[frncr]

Dopodiché, visto che hai aggiunto la spiegazione della barzelletta del carbonio negativo, aggiungo questo: dire che produrre in quel modo il metanolo ha un bilancio del carbonio atmosferico negativo solo perché "già che ci sono" decidono di sequestrare più CO2 di quella che gli serve e di stoccarla in carbone sistetico non è molto diverso da dire che io posso produrre un cioccolato a carbonio negativo perché per ogni kg che ne produco prometto di sequestrare un po' di CO2 dall'atmosfera e stoccarla nella mia cantina. Bello ma non c'entra nulla con il ciclo chimico di quel combustibile, che nella migliore delle ipotesi può essere a bilancio di carbonio pari (ma in realtà no, per quello che ti dico dopo).

Visto che è venuto fuori anche il dato (presunto) del consumo energetico del processo, facciamo due conti per vedere quanto sarebbe sostenibile.
Allora, 1 kg di metanolo contiene potenzialmente 6,3 kWh di energia (è il potere calorifico superiore), perciò se spendiamo 11,97 kWh di energia elettrica per produrlo abbiamo un rendimento del 52,6% in questa prima fase. A questo punto dobbiamo trasportare questo vettore energetico nel luogo dove vogliamo usarlo, il che ha un costo; non so fare il calcolo esatto anche perché dipende dalla distanza media fra l'impianto di produzione e gli utilizzatori e dai mezzi di trasporto utilizzati, ma sarà circa il doppio rispetto alla benzina dato che ha metà dell'energia specifica; buttiamo lì un 5%? Ok, arrivato sul posto possiamo procedere a bruciare il nostro metanolo in un motore termico, che se tutto va bene avrà un rendimento del 35%; dopodiché attacchiamo all'albero motore un generatore per produrre l'energia elettrica da inviare alle batterie, diciamo che con un generatore superfico otteniamo un rendimento del 90%.
Tiriamo le somme: il nostro 100% di energia elettrica fotovoltaica, prima di arrivare alla batteria diventa 100 * 0.526 * 0.95 * 0.35 * 0.9 = 15.74%
Abbiamo sprecato l'84% dell'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico in perdite di trasformazione.
Se invece prendiamo quel 100% di energia fotovoltaica e la immettiamo nella rete elettrica cosa succede? Se la trasportiamo in media tensione le perdite dovrebbero essere del 4% (è quanto viene addebitato in Italia per le forniture in media tensione), se la vogliamo in bassa tensione perdiamo il 10%. In questo caso almeno il 90% dell'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico è disponibile per caricare la batteria dell'auto, come dire che usare direttamente l'energia elettrica è 90 / 16 = 5,6 volte più efficiente rispetto a passare per il vettore energetico metanolo prodotto in quel modo. La differenza in termini economici è ancora maggiore perché bisogna aggiungere il costo di realizzazione e di gestione di tutto l'impianto per la produzione del metanolo, che se usiamo direttamente l'energia del fotovoltaico non serve.

Allora, come ho già scrito prima, in un ipotetico futuro in cui avremo tanta energia elettrica pulita in eccesso sarà sensato pensare anche a sistemi del genere, che hanno se non altro il vantaggio di poter accumulare energia in forma chimica e il vantaggio di realizzare veicoli più leggeri ed economici di quelli con tante batterie (almeno con la tecnologia attuale delle batterie). Farlo adesso sarebbe invece pura follia. Produrre un pannello fotovoltaico ha un costo, che in massima parte deriva dall'energia necessaria; in pratica un pannello fotovoltaico prodotto oggi per i primi 2-3 anni produce per restituire l'energia che ha richiesto la sua costruzione (EPBT, energy pay-back time); se diluiamo l'efficienza con cui sfuttiamo l'energia prodotta di 5-6 volte, è come dire che il tempo di ritorno dell'investimento energetico diventa 10-18 anni e per tutto quel periodo anziché migliorare la situazione netta del carbonio l'avremo peggiorata. Detto in altro modo: mettersi ora a costruire impianti del genere darebbe solo luogo a un notevole "cannibalismo energetico" (significa usare tanta parte dell'energia disponibile solo per produrre altri generatori di energia, così che quella utile per il consumo non cresce abbastanza e si crea un circolo vizioso).

D'altra parte, è possibile e probabile che per quando diventerà sostenibile la produzione di vettori energetici come il metanolo, la tecnologia degli accumulatori elettrici sarà così evoluta da renderli non più utili. Lo scopriremo solo vivendo.

[roccia1234]

Ma qualcuno di voi si è degnato di leggere tutto l'articolo?
No perché basta leggerlo nella sua interezza per incappare in questo trafiletto:

Nello stesso procedimento con cui Obrist pianifica di catturare la CO2 necessaria per la sintesi, c'è la possibilità di segregarne in eccesso, trasformandola in una sorta di carbone artificiale chiamato cSink. Questo composto sarebbe inerte e facile da stoccare, sottraendo anidride carbonica all'atmosfera in modo permanente. Per ogni kg di aFuel bruciato nel motore, ci sarebbe dunque parallelamente una certa quantità di cSink immagazzinata. Da qui dunque la dichiarazione delle emissioni di -24 grammi per km.

Per trovare la giustificazione all'emissione negativa di co2

[Doraneko]

Se uno volesse fare il pignolo, dovrebbe guardare l'EROEI di tutta la centrale, o almeno dei pannelli fotovoltaici, visto che né la produzione né lo smaltimento avvengano con l'uso della magia. La produzione dei pannelli probabilmente avverrà nello Xinjiang, con energia proveniente da centrali a carbone, manovalanza presa a frustate e processi produttivi che se li vede un ambientalista si va a comprare una Uno diesel piuttosto che incentivarli. Lo smaltimento dei pannelli invece consisterà con qualche azienda occidentale col nome tipo "Green...." o "Blue..." che manda un camion a ritirare tutti i vecchi pannelli della centrale, li mette in un container e li manda in Cina, dove verranno gettati in qualche scavo, ricoperti di terra e bon.
CO2 prodotta dai processi di costruzione/smaltimento della centrale vs CO2 sottratta all'aria durante la sua vita utile?
Energia convertita in metanolo vs energia consumata per la costruzione smaltimento di tutta la centrale?
Come scritto da frncr:

in un ipotetico futuro in cui avremo tanta energia elettrica pulita in eccesso sarà sensato pensare anche a sistemi del genere, che hanno se non altro il vantaggio di poter accumulare energia in forma chimica e il vantaggio di realizzare veicoli più leggeri ed economici di quelli con tante batterie (almeno con la tecnologia attuale delle batterie). Farlo adesso sarebbe invece pura follia.

Stessa questione dell'idrogeno, a meno che non lo si voglia estrarre da gas naturale, dal petrolio, ecc...

[MaxVIXI]

Tutti questi esperimenti per sottrarre anidride carbonica e renderla inerte mi affascinano parecchio.

Anche perché immagino tecnologie simili per terraformare venere, che a differenza di Marte ha tutto quello che serve per essere una seconda terra… solo che mischiato male 🤣

[Massimiliano Zocchi]

Originariamente inviato da frncr

Dopodiché, visto che hai aggiunto la spiegazione della barzelletta del carbonio negativo, aggiungo questo: dire che produrre in quel modo il metanolo ha un bilancio del carbonio atmosferico negativo solo perché "già che ci sono" decidono di sequestrare più CO2 di quella che gli serve e di stoccarla in carbone sistetico non è molto diverso da dire che io posso produrre un cioccolato a carbonio negativo perché per ogni kg che ne produco prometto di sequestrare un po' di CO2 dall'atmosfera e stoccarla nella mia cantina. Bello ma non c'entra nulla con il ciclo chimico di quel combustibile, che nella migliore delle ipotesi può essere a bilancio di carbonio pari (ma in realtà no, per quello che ti dico dopo).

Visto che è venuto fuori anche il dato (presunto) del consumo energetico del processo, facciamo due conti per vedere quanto sarebbe sostenibile.
Allora, 1 kg di metanolo contiene potenzialmente 6,3 kWh di energia (è il potere calorifico superiore), perciò se spendiamo 11,97 kWh di energia elettrica per produrlo abbiamo un rendimento del 52,6% in questa prima fase. A questo punto dobbiamo trasportare questo vettore energetico nel luogo dove vogliamo usarlo, il che ha un costo; non so fare il calcolo esatto anche perché dipende dalla distanza media fra l'impianto di produzione e gli utilizzatori e dai mezzi di trasporto utilizzati, ma sarà circa il doppio rispetto alla benzina dato che ha metà dell'energia specifica; buttiamo lì un 5%? Ok, arrivato sul posto possiamo procedere a bruciare il nostro metanolo in un motore termico, che se tutto va bene avrà un rendimento del 35%; dopodiché attacchiamo all'albero motore un generatore per produrre l'energia elettrica da inviare alle batterie, diciamo che con un generatore superfico otteniamo un rendimento del 90%.
Tiriamo le somme: il nostro 100% di energia elettrica fotovoltaica, prima di arrivare alla batteria diventa 100 * 0.526 * 0.95 * 0.35 * 0.9 = 15.74%
Abbiamo sprecato l'84% dell'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico in perdite di trasformazione.
Se invece prendiamo quel 100% di energia fotovoltaica e la immettiamo nella rete elettrica cosa succede? Se la trasportiamo in media tensione le perdite dovrebbero essere del 4% (è quanto viene addebitato in Italia per le forniture in media tensione), se la vogliamo in bassa tensione perdiamo il 10%. In questo caso almeno il 90% dell'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico è disponibile per caricare la batteria dell'auto, come dire che usare direttamente l'energia elettrica è 90 / 16 = 5,6 volte più efficiente rispetto a passare per il vettore energetico metanolo prodotto in quel modo. La differenza in termini economici è ancora maggiore perché bisogna aggiungere il costo di realizzazione e di gestione di tutto l'impianto per la produzione del metanolo, che se usiamo direttamente l'energia del fotovoltaico non serve.

Allora, come ho già scrito prima, in un ipotetico futuro in cui avremo tanta energia elettrica pulita in eccesso sarà sensato pensare anche a sistemi del genere, che hanno se non altro il vantaggio di poter accumulare energia in forma chimica e il vantaggio di realizzare veicoli più leggeri ed economici di quelli con tante batterie (almeno con la tecnologia attuale delle batterie). Farlo adesso sarebbe invece pura follia. Produrre un pannello fotovoltaico ha un costo, che in massima parte deriva dall'energia necessaria; in pratica un pannello fotovoltaico prodotto oggi per i primi 2-3 anni produce per restituire l'energia che ha richiesto la sua costruzione (EPBT, energy pay-back time); se diluiamo l'efficienza con cui sfuttiamo l'energia prodotta di 5-6 volte, è come dire che il tempo di ritorno dell'investimento energetico diventa 10-18 anni e per tutto quel periodo anziché migliorare la situazione netta del carbonio l'avremo peggiorata. Detto in altro modo: mettersi ora a costruire impianti del genere darebbe solo luogo a un notevole "cannibalismo energetico" (significa usare tanta parte dell'energia disponibile solo per produrre altri generatori di energia, così che quella utile per il consumo non cresce abbastanza e si crea un circolo vizioso).

D'altra parte, è possibile e probabile che per quando diventerà sostenibile la produzione di vettori energetici come il metanolo, la tecnologia degli accumulatori elettrici sarà così evoluta da renderli non più utili. Lo scopriremo solo vivendo.

Comunque, io non aggiunto o tolto nulla, e io non penso assolutamente nulla, ho solo riportato quello che l’azienda spiega. Ognuno poi si fa la sua idea

[Axel.vv]

Se usassero solare a concentrazione, invece che fotovoltaico, forse potrebbe valere la pena di far partire qualche sperimentazione, ma c'è ancora da lavorare su questa tecnologia. C'è un progetto dell'ENEA molto interessante, producono idrogeno dall'acqua con un'efficienza doppia rispetto ai pannelli fotovoltaici + elettrolisi. Ma hanno bisogno di 1800/1900 °C. Il solare a concentrazione attualmente non supera i 1000°C.

https://www.repubblica.it/green-and-blue/2021/01/14/news/cosi_otterremo_l_idrogeno_dal_sole_-281991333/

[phmk]

Smaltire efficacemente la salamoia prodotta dal processo di desalinizzazione è difficile.

[Doraneko]

Originariamente inviato da Massimiliano Zocchi

Comunque, io non aggiunto o tolto nulla, e io non penso assolutamente nulla, ho solo riportato quello che l’azienda spiega. Ognuno poi si fa la sua idea

Di idee per nuovi tipi di centrale se ne sentono spesso, la questione poi però si riduce tutta ad un "ne vale la pena?".
Molte di queste soluzioni sono inadatte all'uso su larga scala ma potrebbero andare bene per contesti ben definiti, tipo le centrali maremotiche o l'eolico. Ovvio che poi ciò che si cerca di fare è di estenderne al massimo le possibilità d'utilizzo.
Opinione personale, se questi hanno trovato un processo per sottrarre la CO2 dall'aria, male non sarebbe se lo rendessero il più efficiente possibile, visti i tempi che corrono e la posta in gioco (anche economica).

[!fazz]

Originariamente inviato da phmk

Smaltire efficacemente la salamoia prodotta dal processo di desalinizzazione è difficile.

semplicemente la ributtano in mare

[baolian]

Sarebbe molto meno green, però è una tecnologia che vedrei accoppiata bene ad un termovalorizzatore più che ad un campo fotovoltaico.

[frncr]

Originariamente inviato da Massimiliano Zocchi

Comunque, io non aggiunto o tolto nulla, e io non penso assolutamente nulla, ho solo riportato quello che l’azienda spiega. Ognuno poi si fa la sua idea

Hai frainteso: con "adesso hai aggiunto" intendevo rispetto alla precedente notizia sulla stessa materia. Avendo aggiunto in questa la spiegazione del misterioso bilancio negativo di carbonio ho aggiunto il mio commento anche su quello.

Sul fatto che non aggiungi nulla di tuo ai comunicati che ricevete dalle aziende, ti rispondo che visto che vi proponete come "testata giornalistica" è un peccato: un giornalista dovrebbe metterci anche del suo, ovviamente tenendo separate le proprie opinioni dai fatti che riporta. Così invece fai solo il megafono dell'azienda di turno.

Per il fatto che addirittura tu non pensi nulla, che ti devo dire? Condoglianze!

[Claudio NC]

"Comunque, io non aggiunto o tolto nulla, e io non penso assolutamente nulla, ho solo riportato quello che l’azienda spiega. Ognuno poi si fa la sua idea".

Io non aggiunto
io non penso nulla
IO IO... come il raglio di un asino.

Il solito affrettato: non pensi, non vedi, non rileggi, non correggi!
La mia idea?
Un cervello in perenne decadimento, non radioattivo.
Condoglianze anche da parte mia.
Sei proprio irrecuperabile!