Il fallimento delle auto a idrogeno, ora anche Toyota si arrende? Ecco i motivi

Il fallimento delle auto a idrogeno, ora anche Toyota si arrende? Ecco i motivi

Le auto a idrogeno, spesso decantate come soluzione per il futuro, sono gradualmente abbandonate da tutte le aziende, anche da quelle che più le hanno sostenute. Colpa di problemi irrisolvibili

di pubblicata il , alle 15:02 nel canale Auto Elettriche
 
73 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info
plinio0126 Gennaio 2022, 17:15 #11
Originariamente inviato da: bagnino89
sta tutto nella termodinamica fool cells.


[B][COLOR="DarkRed"]Da sottoscrivere senza alcuna riserva[/COLOR][/B].

Da sempre chi capisce un minimo, ma dico solo un minimo di fisica, non ha nessun dubbio.
In fisica il rendimento è dato dal prodotto dei rendimenti, e già questo basta per decretare l'assurdo di questa utopia delle macchine a idrogeno. Faccio un esempio, ma con dei numeri sufficientemente precisi per chiarire di cosa parliamo.

Partiamo del green che va molto di moda, pala eolica che trasforma l'energia cinetica dell'aria per trasformarla in elettrica (tralascio il rendimento della pala, ai nostri fini ininfluente). Quanto arriva alla ruota della mia vettura?

Caso A - Batteria

Trasporto su rete elettrica, rendimento 90%.
Carica batteria al litio, rendimento 96%
Scarica batteria al litio, rendimento 96%
Rendimento motore elettrico 93%

Quindi moltiplicando i rendimenti otteniamo 0.9 x 0.96 x 0.96 x 0.93 = 0.77. Cioè, fatto 1 la disponibilità di energia alla base della pala eolica, abbiamo lo 0.77 alla ruota, non male.

Caso B - Fuel cell ad idrogeno (Pila a combustibile)

Sul trasporto potremmo scrivere un poema. Mi conviene produrlo in loco e poi trasportarlo o crearlo dove mi serve? Scelgo la seconda ipotesi.
Trasporto su rete elettrica, rendimento 90%.
Elettrolizzatore per ricavare idrogeno, rendimento 60%
Fuel cell, rendimento 50%
Motore elettrico, 93%

Quindi moltiplicando i rendimenti otteniamo 0.9 x 0.6 x 0.5 x 0.93 = 0.25. Cioè, fatto 1 la disponibilità di energia alla base della pala eolica, abbiamo lo 0.25 alla ruota, terribile.

Il calcolo nel caso di alimentazione diretta del motore (no cella a combustibile) lo lascio a voi , ma in confronto lo 0.25 del caso precedente è tutto grasso che cola.

Poi vi è una valutazione da fare, che implicitamente ricade sulla scelta di cosa fare nel trasporto, cioè se trasportare l'energia elettrica o l'idrogeno.
E' il primo elemento della tavola degli elementi, il numero 1, perché è il più semplice, un protone + un elettrone (prozio). L'idrogeno è l'unico degli elementi i cui isotopi hanno dei nomi (non mi chiedete il perché. Uno è il prozio, poi abbiamo il deuterio (+ un neutrone) ed il trizio (+ due neutroni, è radioattivo).
Come abbiamo detto è l'elemento più semplice (più piccolo) ed ha la naturale tendenza penetrare nel reticolo dei metalli. Cioè, contenere l'idrogeno non è semplice, penetra nella parete dei contenitori e li indebolisce e vi sfugge. Non è facile trasportarlo e contenerlo, il suo trasporto e stoccaggio pone dei seri rischi sulla sicurezza.
Quale sia la ragione per cui molti si sono intestarditi a proporlo come vettore energetico per autovetture non lo capisco.
A mio modesto parere, se devessi pensare ad un uso intelligente di una fuel cell, mi viene in mente un sommergibile militare, una tomba, al pari di un nucleare, grande autonomia e il rendimento è l'ultimo dei problemi in questa particolare applicazione, il resto è fuffa per chi ci crede.
RM1026 Gennaio 2022, 17:24 #12
Gira che ti rigira, né l'idrogeno né le batterie sono una soluzione dal punto di vista dei benefici per l'ambiente (se ci ostiniamo finalmente a uscire dalla fallace equivalenza "inquinamento=CO2 in atmosfera e basta" ). Perché all'ambiente non si fa un beneficio se l'inquinamento e gli impatti in generale li spostiamo dall'aria al suolo e prima o poi il conto che presenterà sarà alto comunque.

Forse bisognerebbe puntare più sui biocarburanti di nuova generazione (e future implementazioni), almeno per quanto riguarda il traffico privato, che incide in percentuale relativamente "bassa" sul consumo totale dei carburanti, mentre le auto elettriche avrebbero un impatto notevole sul consumo di elettricità.

Ma non sono un tecnico per stabilire quale sia la strada più praticabile; mi limito a segnalare che la conversione alle auto elettriche è una sostanziale buffonata se l'obiettivo è davvero quello di ridurre l'impatto ambientale delle attività antropiche.
lkn326 Gennaio 2022, 18:14 #13
Bellissima la fine dell'articolo in cui si mischia accumulo con stoccaggio e poi un bel volo pindarico verso un non meglio precisato futuro con batterie di capacità infinita che non si sa bene da dove vengano.
Ad oggi l'idrogeno è un vettore energetico che permette di STOCCARE energia, ossia posta la disponibilità di contenitori atti a contenerlo (e così già è, permette di creare un certo tipo di sostanza in grado di essere poi ritrasformata in energia nel futuro. Tolte le efficenze e le perdite fisiologiche nei processi, questa operazione non presenta autoscarica, quindi tanto idrogeno metto via oggi, tanto ne ho anche fra anni (a patto di aver usato per anni un serbatoio di idrogeno, cosa non furbissima ma comunque è fattibile).
Una batteria ha invece una propria capacità e per ampliarla non è sufficiente sostituirne il serbatoio ma serve una seconda batteria. Infatti si parla di accumulo, ossia di un processo chimico per cui in un dato oggetto avviene un certo processo che in un dato istante accumula energia e in un dato istante la rilascia. Non vi è la produzione di un vettore, di una molecola da conservare in qualche posto o luogo. Pertanto l'energia accumulata non è confinata in modo indefinito, è soggetta a fattori di autoscarica e immagazzinarla per conservarla a lungo termine vuol dire lasciare ferma la batteria per anni/mesi, cosa ancora meno furba di lasciare un serbatoio di idrogeno pieno per tanto tempo. Nei processi di immagazzinamento ho sì una efficenza di gran lunga più alta dell'idrogeno, ma per immagazzinare un certo quantitativo di energia molto grosso ho costi altissimi al mwh, rispetto all'idrogeno, dove invece ho un investimento alto iniziale ma poi tanti serbatoi possiedo tanta è la mia capacità di stoccaggio.
Il futuro dell'idrogeno in campo automobilisco non serviva certo questo articolo per decretarlo e si conviene che nell'immediato avrà poche possibilità di emergere. Tolto questo però ricordo che numerose multinazionali producono idrogeno verde e sarà questa una delle soluzioni per permettere la transizione energetica, in modo riassuntivo un modo per mettere in un serbatoio l'energia.
batou8326 Gennaio 2022, 18:37 #14
Io ancora non capisco questa crociata da parte della redazione contro tutto ciò che non è elettrico...
RM1026 Gennaio 2022, 18:44 #15
Originariamente inviato da: batou83
Io ancora non capisco questa crociata da parte della redazione contro tutto ciò che non è elettrico...


E vedessi cosa è HWblog...
maxsona26 Gennaio 2022, 21:32 #16
Originariamente inviato da: batou83
Io ancora non capisco questa crociata da parte della redazione contro tutto ciò che non è elettrico...

Anche le auto a idrogeno citate sono elettriche
al13526 Gennaio 2022, 21:32 #17
Originariamente inviato da: batou83
Io ancora non capisco questa crociata da parte della redazione contro tutto ciò che non è elettrico...


quale crociata? ha riportato delle notizie vere e anche note, dove sta la crociata? mah
xarz326 Gennaio 2022, 22:16 #18
Originariamente inviato da: plinio01
[B][COLOR="DarkRed"]Da sottoscrivere senza alcuna riserva[/COLOR][/B].

Da sempre chi capisce un minimo, ma dico solo un minimo di fisica, non ha nessun dubbio.
In fisica il rendimento è dato dal prodotto dei rendimenti, e già questo basta per decretare l'assurdo di questa utopia delle macchine a idrogeno. Faccio un esempio, ma con dei numeri sufficientemente precisi per chiarire di cosa parliamo.

Partiamo del green che va molto di moda, pala eolica che trasforma l'energia cinetica dell'aria per trasformarla in elettrica (tralascio il rendimento della pala, ai nostri fini ininfluente). Quanto arriva alla ruota della mia vettura?

Caso A - Batteria

Trasporto su rete elettrica, rendimento 90%.
Carica batteria al litio, rendimento 96%
Scarica batteria al litio, rendimento 96%
Rendimento motore elettrico 93%

Quindi moltiplicando i rendimenti otteniamo 0.9 x 0.96 x 0.96 x 0.93 = 0.77. Cioè, fatto 1 la disponibilità di energia alla base della pala eolica, abbiamo lo 0.77 alla ruota, non male.

Caso B - Fuel cell ad idrogeno (Pila a combustibile)

Sul trasporto potremmo scrivere un poema. Mi conviene produrlo in loco e poi trasportarlo o crearlo dove mi serve? Scelgo la seconda ipotesi.
Trasporto su rete elettrica, rendimento 90%.
Elettrolizzatore per ricavare idrogeno, rendimento 60%
Fuel cell, rendimento 50%
Motore elettrico, 93%

Quindi moltiplicando i rendimenti otteniamo 0.9 x 0.6 x 0.5 x 0.93 = 0.25. Cioè, fatto 1 la disponibilità di energia alla base della pala eolica, abbiamo lo 0.25 alla ruota, terribile.

Il calcolo nel caso di alimentazione diretta del motore (no cella a combustibile) lo lascio a voi , ma in confronto lo 0.25 del caso precedente è tutto grasso che cola.

Poi vi è una valutazione da fare, che implicitamente ricade sulla scelta di cosa fare nel trasporto, cioè se trasportare l'energia elettrica o l'idrogeno.
E' il primo elemento della tavola degli elementi, il numero 1, perché è il più semplice, un protone + un elettrone (prozio). L'idrogeno è l'unico l'unico degli elementi i cui isotopi hanno dei nomi (non mi chiedete il perché. Uno è il prozio, poi abbiamo il deuterio (+ un neutrone) ed il trizio (+ due neutroni, è radioattivo).
Come abbiamo detto è l'elemento più semplice (più piccolo) ed ha la naturale tendenza penetrare nel reticolo dei metalli. Cioè, contenere l'idrogeno non è semplice, penetra nella parete dei contenitori e li indebolisce e vi sfugge. Non è facile trasportarlo e contenerlo, il suo trasporto e stoccaggio pone dei seri rischi sulla sicurezza.
Quale sia la ragione per cui molti si sono intestarditi a proporlo come vettore energetico per autovetture non lo capisco.
A mio modesto parere, se devessi pensare ad un uso intelligente di una fuel cell, mi viene in mente un sommergibile militare, una tomba, al pari di un nucleare, grande autonomia e il rendimento è l'ultimo dei problemi in questa particolare applicazione, il resto è fuffa per chi ci crede.


Tutto vero ma non é che in ingegneria i rendimenti sono tutto, altrimenti avremmo auto a benzina con il ciclo Miller, e invece per le benzina pure in genere si opta per il ciclo otto.

In questo caso vero che il rendimento é inferiore, ma hai altri vantaggi molto importanti:
- puoi produrre idrogeno anche quando la domanda é bassa e l energia andrebbe normalmente buttata via o regalata, mentre con eolico+auto a batterie l energia deve essere consumata nel momento in cui viene prodotta
- l energia così accumulata può essere stoccata per periodi di tempo prolungati, compensando uno dei grossi problemi delle rinnovabili che é la discontinuità
- la densità energetica dell'idrogeno é oltre 100 volte maggiore (33000 Wh/kg va 230 Wh/kg delle batterie delle model 3) a quella delle batterie, con diminuzione dei pesi e quindi dei consumi compensando in parte la minore efficienza, per non parlare dell'autonomia dell'auto molto maggiore e dei tempi di ricarica di gran lunga inferiori

Insomma non banalizziamo i problemi tecnici
Symon4626 Gennaio 2022, 22:26 #19
Mi state dicendo che non è possiible convertire l'acqua in idrogeno con l'uso delle batterie?

gabryflash26 Gennaio 2022, 23:05 #20
Secondo me la strada seguita da Arcofc potrebbe ridare vitalità al settore anche se non necessariamente quello dei trasportoi automobilistici.

https://lnx.arco-fc.com/it/market/

Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".

La discussione è consultabile anche qui, sul forum.
 
^