Risorse Energetiche : Risorse non rinnovabbili

I combustibili fossili Carbone Petrolio Metano

Fonti Alternative: Il Nucleare

Fonti alternative Sole Vento Acqua maree biomassa gradiente geotermico

Fonti Alternative di Energia: L'Idrogeno

L'Idrogeno T. Di liquefazione = -252.77°C T. Di consolidazione = -259.2°C Elemento più abbondante dell’universo (costituisce le Stelle), meno abbondante come elemento nell’atmosfera, ma molto abbondante in vari composti.

L'Idrogeno Potere calorifico superiore di un ordine di grandezza rispetto agli altri combustibili attualmente utilizzati.

con elettrolita alcalino Pila a combustione con elettrolita alcalino Reazione totale = H2 + ½ O2 H2O

con elettrolita alcalino Pila a combustione con elettrolita alcalino

con elettrolita alcalino Pila a combustione con elettrolita alcalino Vantaggi: -Inquinamento assente, infatti la combustione dell’ Idrogeno produce acqua! -alto potere calorifico Svantaggi: -L’idrogeno come elemento è raro sulla Terra. -Problemi di stoccaggio

Produzione di IDROGENO Elettrolisi Biofotolisi Fotoelettrolisi

Elettrolisi Reazione Completa = 2H2O 2H2 + O2 H2O +2e- H2+2OH 2H2O O2+ 4H+ + e- Catodo Anodo 6 V Reazione Completa = 2H2O 2H2 + O2

Fotoelettrolisi 2H+ + 2e H2 2v++ H2O ½ O2 +2H++ e Fotocatodo Fotoanodo

Biofotolisi 4H20 + “LUCE SOLARE” 4H2 + 2O2 Si sfrutta la capacità dell’enzima idrogenasi contenuto ad esempio in molte microalghe e/o cianobatteri. In condizioni anaerobiche è possibile separare l’idrogeno e l’ossigeno a partire da molecole d’acqua (senza produzione di CO2 poiché non si parte da alcuna fonte carboniosa!): 4H20 + “LUCE SOLARE” 4H2 + 2O2

Stream Forming Syngas CH4 +H2O CO + 3H2 - 191,7 Kj/mol Altro Idrogeno può poi essere ricavato dal monossido di carbonio CO + H2O CO2 +H2 + 40,4 Kj/mol >><<

- Su nanostrutture di carbonio Stoccaggio - Su nanostrutture di carbonio - Su materiale solido - Come gas compresso - Su microsfere - Come liquido

S. come gas compresso Alta pressione Materiale avente resistenza pari al doppio della pressione esercitata dal gas Dispendio dell’ 8,5% per la compressine Non adatto a serbatoi piccoli

S. in forma liquida T = - 253 °C minore spazio occupato contenitori criogenici di forma sferica dispendio energetico elevato

S. su microsfere di vetro Si sfrutta la permeabilità del vetro ad assorbire idrogeno: Si porte il vetro a 300 °C<<T<<400 °C Atmosfera di Idrogeno Si raffredda il tutto e l’idrogeno resta intrappolato per estrarre l’ idrogeno si deve portare la T. a 200 °C

S.su materiale solido Idruri metallici (Lega di samario e cobalto) polverizzazione Pressione relativamente alta sottrazione di calore per non fa infiammare l’idruro

nanostrutture di carbonio Adsorbimento su nanostrutture di carbonio Viene fruttata l’affinità tra gli atomi di carbonio e idrogeno il carbonio (grafite) viene disposto in microfoglio T ambiente P moderate accumulo di idrogeno fino al 70 %

L' Idrogeno Conclusioni: La combustione dell’idrogeno non produce inquinanti, ma solo acqua ha un alto potere calorifico come elemento sulla Terra è poco abbondande, deve, quindi, essere ricavato. lo staccaggio deve essere fatto in modo opportuno sià perché è gassoso e facilmente si aerodisperdere, sia perché è un gas esplosivo.