I prezzi del gas non sono solo alti. Sono un mal di testa ricorrente che colpisce ogni volta che entri in una stazione. Fissi la pompa. Controlli il tuo conto bancario. Te ne vai con il portafoglio più leggero.
Nel maggio 2008, questo sentimento era universale. La media nazionale degli Stati Uniti per la normale benzina senza piombo ha raggiunto livelli record per sei giorni consecutivi. Questo picco è arrivato dopo un balzo dell’11% solo dal mese di aprile. Era un duro promemoria del fatto che l’era del carburante a buon mercato era finita.
L’aumento dei costi energetici fa sì che i combustibili alternativi sembrino meno fantascienza e più una necessità. Ogni nuovo record del prezzo del petrolio rende lo status quo più difficile da difendere.
La spinta all’indipendenza
Nel suo discorso sullo stato dell’Unione del 2006, il presidente George W. Bush ha definito il problema una dipendenza. Ha sottolineato la dipendenza dell’America dal petrolio e ha lanciato una sfida specifica: sostituire il 75% del consumo di petrolio degli Stati Uniti con combustibili alternativi entro il 2025.
Era un obiettivo coraggioso. La sequenza temporale era aggressiva. La tecnologia disponibile all’epoca non era neanche lontanamente pronta a supportare un cambiamento così massiccio. Ma la direzione era chiara. Il paese aveva bisogno di rompere la sua dipendenza.
I difetti delle attuali alternative
Quale carburante si distingue effettivamente? La risposta breve è nessuna di queste. Non del tutto.
I ricercatori stanno lavorando duramente per risolvere i problemi inerenti a ciascuna potenziale fonte, ma rimangono ostacoli significativi.
L’etanolo cellulosico è un forte candidato sulla carta. È fatto da piante come il panico verga. Il problema è il processo produttivo. Fermentarlo è costoso. Non è facilmente scalabile senza aumentare i costi per tutti.
L’elettricità alimenta le auto oggi. Gli ibridi hanno ancora bisogno di benzina per funzionare. Sono un ponte, non una destinazione.
I veicoli completamente elettrici richiedono una presa. Devi ricaricare la batteria dopo un paio di centinaia di miglia. È comodo a casa o in un centro commerciale, ma non sempre durante i lunghi viaggi.
C’è anche la fonte di quell’elettricità. La maggior parte delle centrali elettriche che generano quel succo bruciano carbone o gas naturale. Quelle piante emettono sostanze inquinanti. Potresti essere a emissioni zero allo scarico, ma non alla rete.
Perché l’idrogeno è importante
La soluzione sarà probabilmente un mix di tutti questi tipi di energia. Ma si prevede che l’idrogeno svolgerà un ruolo importante in questo mix.
L’idrogeno è l’elemento più leggero conosciuto dall’uomo. È anche il più semplice. Nonostante le sue piccole dimensioni ha un’elevata resa energetica. Ha un impatto notevole.
È tutto intorno a noi. Pensa all’acqua. H2O. Due atomi di idrogeno, un atomo di ossigeno. La fonte di carburante è abbondante. La sfida è la separazione e lo stoccaggio, non la disponibilità.
La tecnologia per far funzionare un’auto a idrogeno esiste già. Non è teorico. È ingegneria.
Conversione da acqua a carburante
Puoi convertire la tua auto per funzionare sull’acqua? La domanda sembra un mito. Sembra qualcosa che vedresti in un film a basso budget.
L’idea è seducente. L’acqua è gratuita. L’acqua è ovunque. Se riesci a trasformarlo in carburante, sei indipendente dal punto di vista energetico.
La pagina successiva spiega i meccanismi. E la realtà.
Il problema dell’energia netta con il combustibile ad acqua fai-da-te
È del tutto possibile acquistare un kit e seguire una guida web per costruire un sistema di alimentazione a idrogeno per la tua auto. Puoi trovare istruzioni che si basano su parti standard del negozio di ferramenta. La scienza dietro la scissione dell’acqua è reale. La questione se questo migliora effettivamente il tuo chilometraggio è dove le cose si complicano.
La maggior parte di queste conversioni risalgono al dottor Yul Brown. Ha sostenuto l’uso dell’elettrolisi per dividere l’acqua in idrogeno e ossigeno. Questa miscela è spesso chiamata HHO o gas di Brown. L’idea è abbastanza semplice. Bruci questo gas per integrare la tua normale benzina. Utilizza pochissima acqua. La promessa è che risparmierai sulla benzina.
L’acqua del rubinetto può alimentare il tuo motore? Tecnicamente sì. Praticamente? Probabilmente non ne vale la pena.
La questione centrale è il rapporto energetico netto. La maggior parte dei kit di conversione HHO integrati hanno un rapporto negativo. Metti più energia di quanta ne esci. Considera i calcoli. Se fosse necessario l’equivalente di un litro di energia di benzina per dividere l’acqua in HHO, potresti recuperare solo l’energia di mezzo litro di benzina. Hai appena bruciato un litro intero di benzina per ottenere mezzo litro di lavoro. Sarebbe stato meglio usare quel solo gallone per guidare direttamente l’auto. Perdi metà della tua energia potenziale solo nel processo di conversione.
Ci sono anche altri problemi. I ricercatori automobilistici stanno ancora studiando come l’idrogeno influisce sui materiali del motore. L’idrogeno può causare infragilimento da idrogeno. Ciò porta alla fragilità e alla rottura delle parti metalliche del motore. Indebolisce l’integrità strutturale dei componenti nel tempo.
Soluzione alluminio-gallio di Purdue
Lo scetticismo sui kit online e la fragilità dei materiali non hanno fermato gli ingegneri. Stanno ancora cercando di risolvere il rapporto energetico netto negativo dell’idrogeno a bordo. Alcuni produttori hanno già costruito auto elettriche che utilizzano l’idrogeno immagazzinato in un serbatoio. Queste auto fanno rifornimento alle stazioni di servizio.
Il Santo Graal è un processo che separa l’idrogeno dall’acqua senza consumare più energia di quanta ne produca. I ricercatori della Purdue University stanno lavorando esattamente su questo problema. Hanno sviluppato un metodo che richiede un input energetico esterno minimo o nullo.
Il trucco prevede una lega metallica composita composta da alluminio e gallio. Quando aggiungi acqua a questa lega, le molecole vengono separate. Il composito attrae l’ossigeno ma respinge l’idrogeno. L’ossigeno si lega al metallo. L’idrogeno viene lasciato libero e separato. Ciò crea un ciclo sostenibile.
Questa tecnologia è ancora in fase di sviluppo. Non lo vedrai presto sotto il tuo cofano. Se non vedi l’ora che la scienza si allinei alla teoria, puoi comunque ordinare uno di quei kit di conversione.
“L’aggiunta di acqua a una lega metallica composita composta da alluminio e gallio separa l’acqua nelle sue molecole componenti. Il composito attrae l’ossigeno, ma non l’idrogeno, lasciando il primo elemento libero e separato.”
Il futuro dei motori a idrogeno
L’obiettivo rimane chiaro. Abbiamo bisogno di un modo per estrarre energia dall’acqua che non ci costi più energia di quella che guadagniamo. Il metodo alluminio-gallio di Purdue è un passo nella giusta direzione. Evita gli elevati costi energetici dell’elettrolisi tradizionale.
Le celle a combustibile a idrogeno sono già una realtà per alcune case automobilistiche. Questi veicoli immagazzinano l’idrogeno in serbatoi compressi. Emettono solo vapore acqueo. Le infrastrutture per il rifornimento sono ancora limitate. Ma la tecnologia è fattibile.
I kit di conversione fai-da-te offrono una scorciatoia. Ignorano il deficit energetico netto. Ignorano il rischio di danni al motore. Promettono risparmi che non esistono. La scienza è lì. L’applicazione pratica no.
Fino a quando il bilancio energetico non si ribalta, il sogno di far funzionare un’auto con l’acqua del rubinetto rimane tale. Un sogno. La ricerca continua. I kit restano disponibili. La scelta è tua.
