Metanolo in ottimizzati motori ad hoc a combustione interna

[Alex P.]

In un altro ng ho aperto questa discussione, mi piacerebbe conoscere anche
il vostro parere.

Ho di recente letto l' interessante libro di Olah intitolato "Beyond oil and
gas: the methanol economy"
http://tinyurl.com/7c3tkye
una, tra le tante, argomentazioni dell' autore è che se anche il MeOH ha
circa la metà del potere energetico per litro di benzina e gasolio, può cmq
essere sfruttato in un motore a comb int appositamente ottimizzato (con
costi tutto sommato modesti) con una efficienza molto superiore ad un
ordinario motore a benzina e/o diesel a causa del maggior numero di ottani,
l' alto calore latente e il più ridotto rapporto stechiometrico ed altre sue
favorevoli caratteristiche. Sarei interessato a capire, quanto un tale
motore appositamente ottimizzato (e non semplicemente auto ordinarie
convertite ad usare anche MeOH) per il metanolo può essere più efficiente ?

Facendo qualche ricerca ho ovviamente trovato molte conferme di questo
maggiore potenziale di efficienza (curiosamente, anche a carichi parziali),
per es. :
http://www.nord-com.net/stoni/docs/SuTCAF.pdf
http://nordicgreen.eu/pure-methanol-in-gasoline-and-diesel-engines-m100/
http://www.ethanolboost.com/LFEE%202008-01%20RP.pdf
e molti altri, ma solo qui che è un sito dichiaratamente pro-metanolo,
http://www.methanol.org/Energy/Transportation-Fuel.aspx
viene affermato esplicitamente che un "motore ottimizzato al metanolo può
essere il 75% più efficiente di uno a benzina", quanto questa affermazione è
credibile ?

[Sandro kensan]

On 05/17/2012 03:20 PM, Alex P. wrote:

> viene affermato esplicitamente che un "motore ottimizzato al metanolo può
> essere il 75% più efficiente di uno a benzina", quanto questa
> affermazione è
> credibile ?

In numeri cosa vuol dire?.
Forse se l'efficienza di un motore a benzina è del 18% (energia
contenuta in un litro di benzina vs energia scaricata a terra dall'auto
a benzina), vuol dire che secondo il sito l'efficienza di una tale auto
è del 18%+13.5%?

E poi so che con i motori diesel si fanno il doppio di chilometri, non è
che sia meglio un motore diesel come rendimento?
--
Sandro kensan www.kensan.it & www.qiqi.it geek site

[Alex P.]

"Sandro kensan" ha scritto nel messaggio
news:a1sssc...@mid.individual.net...

On 05/17/2012 03:20 PM, Alex P. wrote:

> viene affermato esplicitamente che un "motore ottimizzato al metanolo può
> essere il 75% più efficiente di uno a benzina", quanto questa
> affermazione è
> credibile ?

> In numeri cosa vuol dire?.
> Forse se l'efficienza di un motore a benzina è del 18% (energia contenuta
> in un litro di benzina vs energia scaricata a terra dall'auto a benzina),
> vuol dire che secondo il sito l'efficienza di una tale auto è del
> 18%+13.5%?

Sì. Da quello che ho capito, vuol dire che un motore di tipo Otto
ottimizzato per il metanolo permetterebbe di fare quasi il doppio dei km a
parità di calorie di combustibile prodotte. Non è solo un problema di
rendimento max in condizioni ideali, ma di + alto rendimento su un più largo
intervallo di num di giri utile. Peraltro ho pure letto che anche usandolo
in miscela nei motori a benzina attuali, con quelle minime modifiche
necessarie al funzionamento (ed al costo di poche centinaia di euro), si
otterrebbe un miglioramento di rendimento di quasi il 10%, come risulta dal
fatto che una miscela di M15 (85% benzina, 15% di metanolo in volume)
permette di fare gli stessi km che la benzina pura, nonostante il minore pci
(metà vs benzina/gasolio) del MeOH. Altri sostengono numeri un po' diversi,
per es. un miglioramento solo del 33% secondo l' epa americana. Il problema
di queste statistiche tuttavia è che non si capisce cosa viene confrontato,
per es. un motore ottimizzato per il MeOH con uno a benzina di 10 o 20 anni,
senza considerare gli ultimi sviluppi tecnologici in termini di efficienza
ed emissioni

> E poi so che con i motori diesel si fanno il doppio di chilometri,
> non è che sia meglio un motore diesel come rendimento?

No, direi proprio di no. Già oggi un motore Otto ha un rendimento maggiore
del Diesel a parità di rapporto di compressione, purtroppo le sue
prestazioni sono seriamente limitate dalle caratteristiche della benzina
stessa che non ne permette di sfruttarne a pieno tutte le sue qualità. Il
metanolo potrebbe superare questo tipo di problema realizzando un motore ad
alto numero di ottani, quindi alto rapporto di compressione, a basse
emissioni, potenzialmente senza alcun sistema di raffreddamento (fan e
radiatore), e senza le perdite di compressione e il maggiore ingombro/peso
del diesel, che peraltro è intrinsecamente un motore più sporco (mentre
semplicemente usare la miscela di M15 già riduce di un ordine di grandezza
le emissioni persino rispetto alla benzina) - ciò cmq non toglie che dal
metanolo si possa facilmente ricavare l' etere dimetilico che è un ottimo
combustibile diesel, solo che ha il piccolo inconveniente di non essere
liquido a pressione atm, ma cmq liquefacibile a pressioni modeste come il
gpl

[BlueRay]

On 21 Mag, 11:59, "Alex P." <alexpre...@gmail.com> wrote:
> Peraltro ho pure letto che anche usandolo
> in miscela nei motori a benzina attuali, con quelle minime modifiche
> necessarie al funzionamento (ed al costo di poche centinaia di euro), si
> otterrebbe un miglioramento di rendimento di quasi il 10%, come risulta dal
> fatto che una miscela di M15 (85% benzina, 15% di metanolo in volume)
> permette di fare gli stessi km che la benzina pura, nonostante il minore pci
> (metà vs benzina/gasolio) del MeOH.

Questa mi sembra una balla, a meno che tra le "minime modifiche

necessarie al funzionamento (ed al costo di poche centinaia di euro)"

tu non comprenda anche l'aumento del rapporto di compressione e
l'ottimizzazione dell'anticipo...

> Altri sostengono numeri un po' diversi,
> per es. un miglioramento solo del 33% secondo l' epa americana. Il problema
> di queste statistiche tuttavia è che non si capisce cosa viene confrontato,
> per es. un motore ottimizzato per il MeOH con uno a benzina di 10 o 20 anni,
> senza considerare gli ultimi sviluppi tecnologici in termini di efficienza
> ed emissioni
>
> > E poi so che con i motori diesel si fanno il doppio di chilometri,
> > non è che sia meglio un motore diesel come rendimento?
>
> No, direi proprio di no. Già oggi un motore Otto ha un rendimento maggiore
> del Diesel a parità di rapporto di compressione,

Ma ti sei dimenticato di specificare che il rapporto di compressione
tipico di un motore Diesel e' molto superiore a quello di un tipico
motore a benzina...

Anche io sono un estimatore del metanolo, piu' che altro perche' e'
piu' pulito e piu' performante di un motore benzina o Diesel; per
quanto concerne il consumo bisogna dire che continuando di questo
passo con le limitazioni alle emissioni di scarico, e' probabile che
un motore a metanolo, non penalizzato da scarichi ultra-ostruenti,
arrivera' a consumare meno di un Diesel e forse anche meno di un
benzina.

--
BlueRay = cometa_luminosa

[Alex P.]

"BlueRay" ha scritto nel messaggio
news:25124e7f-2783-40d8...@w10g2000vbc.googlegroups.com...

On 21 Mag, 11:59, "Alex P." <alexpre...@gmail.com> wrote:
> Peraltro ho pure letto che anche usandolo
> in miscela nei motori a benzina attuali, con quelle minime modifiche
> necessarie al funzionamento (ed al costo di poche centinaia di euro), si
> otterrebbe un miglioramento di rendimento di quasi il 10%, come risulta
> dal
> fatto che una miscela di M15 (85% benzina, 15% di metanolo in volume)
> permette di fare gli stessi km che la benzina pura, nonostante il minore
> pci
> (metà vs benzina/gasolio) del MeOH.

> Questa mi sembra una balla, a meno che tra le "minime modifiche
> necessarie al funzionamento (ed al costo di poche centinaia di euro)"
> tu non comprenda anche l'aumento del rapporto di compressione e
> l'ottimizzazione dell'anticipo...

certo, gli attuali motori flexi fuel che usino correntemente etanolo per es.
in Usa o sud america possono benissimo andare anche a metanolo (volendo),
con quei costi extra appena superiori che dicevo

> Altri sostengono numeri un po' diversi,
> per es. un miglioramento solo del 33% secondo l' epa americana. Il
> problema
> di queste statistiche tuttavia è che non si capisce cosa viene
> confrontato,
> per es. un motore ottimizzato per il MeOH con uno a benzina di 10 o 20
> anni,
> senza considerare gli ultimi sviluppi tecnologici in termini di efficienza
> ed emissioni
>
> > E poi so che con i motori diesel si fanno il doppio di chilometri,
> > non è che sia meglio un motore diesel come rendimento?
>
> No, direi proprio di no. Già oggi un motore Otto ha un rendimento maggiore
> del Diesel a parità di rapporto di compressione,

> Ma ti sei dimenticato di specificare che il rapporto di compressione
> tipico di un motore Diesel e' molto superiore a quello di un tipico
> motore a benzina...

Chiaro, ma qui il paragone era tra motori Otto ottimizzati per il metanolo e
Diesel a gasolio ordinario (almeno così l' ho capita), non tanto tra benzina
e diesel, il metanolo in motori a benzina/Otto ha gli alti rapporti di
compressione tipiche di un Diesel senza le inefficienze di compressione e l'
ingombro/peso di un Diesel, per non dire delle emissioni inquinante
correlate - come mostrano i siti citati sopra
http://www.nord-com.net/stoni/docs/SuTCAF.pdf
http://nordicgreen.eu/pure-methanol-in-gasoline-and-diesel-engines-m100/
ovviamente rimane il problema che viste le deficienze infrastrutturali
almeno all' inizio per forza di cose il metanolo dovrà essere utilizzato in
motori non ottimizzati che usino cmq miscele benzina/metanolo, quindi con
miglioramenti di efficienza appena modesti (se esistenti). Ovviamente
escludo la possibilità di essere usato in celle a combustibile ancor ben
lontani a venire, anche se possibile (ed il MeOH sarebbe il combustibile
liquido più facile da usare), che probabilmente avrebbe un raddoppio netto
del rendimento

P.S. : non trascuro cmq nemmeno il fatto che pure i rendimenti dei motori
diesel potrebbero essere migliorati se alimentati dal DME facilmente
producibile dal MeOH, ottimo combustibile diesel ad alto numero di cetano
(con la piccola scomodità di essere liquido a pressioni modeste, come il
gpl)

> Anche io sono un estimatore del metanolo, piu' che altro perche' e'
> piu' pulito e piu' performante di un motore benzina o Diesel;

secondo me è anche molto interessante il fatto che è alla fine il
combustibile liquido più semplice e più efficiente da produrre con alte rese
dalla biomassa (per gassificazione), ancora meglio da *qualsiasi* biomassa
anche di scarto, non piantagioni dedicate come oggi avviene per l' etanolo
(con tutti i problemi annessi ben noti); per di più, introducendo dall'
esterno una delle due moli di idrogeno necessarie alla sua sintesi (secondo
la reazione CO + 2 H2 = CH3OH, l' altra è "gratuita" dal gas di sintesi da
gassificazione)
http://www.heidelberger-innovationsforum.de/fileadmin/_heidelberger/downloads/Praesentationen_April10/25_Hauk_f.pdf
http://www.scribd.com/doc/43731944/A-Commercial-Feasibility-Study-of-Renewable-Methanol-Production-from-Biomass-Gasification-in-Iceland
si può tranquillamente raddoppiarne la resa per tonn di biomassa secca di
input - che vuol dire che da 25-50 milioni di tonn/anno di biomassa (una
quantità del tutto accettabile) si potrebbero ricavare (non dico che questo
debba essere l' obiettivo), con un miglioramento di efficienza di poco meno
del 10% rispetto ai benzina, 20-40 mild di litri/anno di benzina equivalente
e fino a 25-50 mild l/anno se il rendimento degli attuali benzina venisse
migliorato di un buon 33%, cosa del tutto praticabile nel medio-lungo
periodo (se ricordo bene, il consumo pre-crisi di combustibili derivati dal
petrolio nel trasporto in Italia era di 60 mild di litri/anno, incluso navi,
treni diesel ed aerei)

[Soviet_Mario]

essendo intrinsecamente e potentemente antidetonante,
suppongo che si potrebbe spingere il rapporto di
compressione a livelli persino più alti del metano stesso (e
cmq ben oltre l'antico standard "diesel" dell'alfa metil
naftalene).
Come hai già fatto notare tu stesso, non sussiste nemmeno
grosso rischio di surriscaldamento per l'abbondante
produzione di acqua rispetto alla CO2 (in questo aspetto
batte pure metano e dimetiletere, dato che il metanolo, a
causa del potere calorifico basso, contiene anche acqua
"passiva" endogena).

Compressione elevate a parte, non mi è molto chiaro come mai
una combustione meno calda debba essere più efficiente (ma
non sono esperto di motori e della loro termodinamica, so
giusto tre cose in croce sui cicli di Carnot, Rankine e poco
altro, e superficialmente)

> emissioni inquinante correlate - come mostrano i siti citati sopra
> http://www.nord-com.net/stoni/docs/SuTCAF.pdf
> http://nordicgreen.eu/pure-methanol-in-gasoline-and-diesel-engines-m100/
> ovviamente rimane il problema che viste le deficienze infrastrutturali
> almeno all' inizio per forza di cose il metanolo dovrà essere utilizzato
> in motori non ottimizzati che usino cmq miscele benzina/metanolo, quindi
> con miglioramenti di efficienza appena modesti (se esistenti).

imho il beneficio del metanolo più che "locale" è di tipo
SISTEMICO, prestandosi ad unificare tutte le infrastrutture
di GENERAZIONE, STOCCAGGIO, DISTRIBUZIONE di un vettore
liquido energy-intensive (rispetto a idrogeno e qualsiasi
gas). Penso che questa armonizzazione totale possa portare a
notevoli efficienze, tagliando via tutti i processi di
conversione, cracking, reforming, raffinazione, e
quant'altro (inoltre facilita enormemente l'abbattimento
degli NOx, che produce a stento) e la purificazione dallo zolfo.

Forse il suo unico vero problema è la formaldeide (penso
controllabile meglio degli incombusti idrocarburici e molto
meglio delle "polveri" con catalizzatori anche mediocri).

> Ovviamente escludo la possibilità di essere usato in celle a
> combustibile ancor ben lontani a venire, anche se possibile (ed il MeOH
> sarebbe il combustibile liquido più facile da usare), che probabilmente
> avrebbe un raddoppio netto del rendimento

difficile dire se sono lontani. A tempo perso sto leggendo
qualcosa sulle fuell cells, che presentano problemi a cui
non avevo nemmeno pensato (ad es. le PEM non riescono ad
avere permeabilità trascurabile a questa molecolina
facilmente diffusiva, col problema dell'ossidazione diretta
nel comparto catodico ad ossigeno, e perdita di corrente)

>
> P.S. : non trascuro cmq nemmeno il fatto che pure i rendimenti dei
> motori diesel potrebbero essere migliorati se alimentati dal DME
> facilmente producibile dal MeOH, ottimo combustibile diesel ad alto
> numero di cetano (con la piccola scomodità di essere liquido a pressioni
> modeste, come il gpl)
>
>> Anche io sono un estimatore del metanolo, piu' che altro perche' e'
>> piu' pulito e piu' performante di un motore benzina o Diesel;
>
>
> secondo me è anche molto interessante il fatto che è alla fine il
> combustibile liquido più semplice e più efficiente da produrre con alte
> rese dalla biomassa (per gassificazione), ancora meglio da *qualsiasi*
> biomassa anche di scarto,

infatti, e alla bisogna persino dal carbone stesso e dal gas
naturale. Sembra essere lo snodo nevralgico equidistante da
tutti i processi ad alte temperature.

> non piantagioni dedicate come oggi avviene per
> l' etanolo (con tutti i problemi annessi ben noti); per di più,
> introducendo dall' esterno una delle due moli di idrogeno necessarie
> alla sua sintesi (secondo la reazione CO + 2 H2 = CH3OH, l' altra è
> "gratuita" dal gas di sintesi da gassificazione)
> http://www.heidelberger-innovationsforum.de/fileadmin/_heidelberger/downloads/Praesentationen_April10/25_Hauk_f.pdf
>
> http://www.scribd.com/doc/43731944/A-Commercial-Feasibility-Study-of-Renewable-Methanol-Production-from-Biomass-Gasification-in-Iceland
>
> si può tranquillamente raddoppiarne la resa per tonn di biomassa secca
> di input - che vuol dire che da 25-50 milioni di tonn/anno di biomassa
> (una quantità del tutto accettabile) si potrebbero ricavare (non dico
> che questo debba essere l' obiettivo), con un miglioramento di
> efficienza di poco meno del 10% rispetto ai benzina, 20-40 mild di
> litri/anno di benzina equivalente e fino a 25-50 mild l/anno se il
> rendimento degli attuali benzina venisse migliorato di un buon 33%, cosa
> del tutto praticabile nel medio-lungo periodo (se ricordo bene, il
> consumo pre-crisi di combustibili derivati dal petrolio nel trasporto in
> Italia era di 60 mild di litri/anno, incluso navi, treni diesel ed aerei)

W il metanolo :-))

CCCP


--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)

[cometa_luminosa]

On May 27, 1:18 pm, Soviet_Mario <Soviet.Ma...@CCCP.MIR> wrote:
[Cut]

> Compressione elevate a parte, non mi è molto chiaro come mai
> una combustione meno calda debba essere più efficiente (ma
> non sono esperto di motori e della loro termodinamica, so
> giusto tre cose in croce sui cicli di Carnot, Rankine e poco
> altro, e superficialmente)

Naturalmente quello che conta non e' la temperatura massima, ma il
rapporto tra la temperatura massima e quella minima; nel caso di un
ciclo di Carnot (che non e' il nostro caso ma per fare un esempio), il
rendimento e' 1 -T2/T1, dove T2 = temperatura della sorgente di calore
a T bassa; T1 = ... a T alta.

--
cometa_luminosa

[marcofuics]

Il giorno domenica 27 maggio 2012 13:18:30 UTC+2, Soviet_Mario ha scritto:

> Compressione elevate a parte, non mi č molto chiaro come mai
> una combustione meno calda debba essere piů efficiente


Magari fanno un conto spacca&pesa e dicono che siccome tutto il monoblocco e' molto alleggerito ne guadagni... ma questo cmq non tange l'efficienza del motore

> imho il beneficio del metanolo piů che "locale" č di tipo

> SISTEMICO, prestandosi ad unificare tutte le infrastrutture
> di GENERAZIONE, STOCCAGGIO, DISTRIBUZIONE di un vettore
> liquido energy-intensive (rispetto a idrogeno e qualsiasi
> gas). Penso che questa armonizzazione totale possa portare a
> notevoli efficienze, tagliando via tutti i processi di
> conversione, cracking, reforming, raffinazione, e

Cioe'? Scusami, mi puoi spiegare in parole moolto piu' povere

[Alex P.]

"cometa_luminosa" ha scritto nel messaggio
news:2d249598-5d86-43a9...@s9g2000vbg.googlegroups.com...

Non che sia molto rilevante per l'argomento metanolo e motori a metanolo,
una delle conseguenze del rendimento ideale di Carnot è che diminuire di uno
stesso delta T la temp della "sorgente fredda" di cessione del calore porta
più benefici al rendimento che aumentare dello stesso delta T la temp di
quella calda di introduzione del calore (come si evince derivando
parzialmente rispetto a T1 o T2 l' espressione in valore assoluto di carnot
: come caso ideale limite, si potrebbe persino ottenere un rendimento del
100% se la T2 fosse proprio allo zero kelvin, anche se la T1 non fosse
nemmeno particolarmente elevata)

Ritornando invece ai casi dei cicli Otto e Diesel (i cui cicli termodinamici
sono pure delle grossolane semplificazioni dei reali funzionamenti dei
motori, a meno di casi particolari, per es. i grandi Diesel molto lenti), le
espressioni dei loro rendimenti sono alla fine funzione dei loro rapporti
volumetrici di di compressione r secondo l' espressione : 1 - 1/r^(k-1) per
l' otto (k rapporto dei cp e cv) e "quasi" la stessa espressione per il
diesel che contenga in più un fattore sempre < 1 che tenga conto del
rapporto di combustione a p = cost - da cui si evince che a parità di
parametri il motore otto ad accensione comandata/a scintilla è PIU
efficiente di uno diesel ad accensione per compressione

[Alex P.]

"Soviet_Mario" ha scritto nel messaggio
news:4fc20d86$0$1382$4faf...@reader2.news.tin.it...

> Compressione elevate a parte, non mi è molto chiaro come mai una
> combustione meno calda debba essere più efficiente (ma non sono esperto di
> motori e della loro termodinamica, so giusto tre cose in croce sui cicli
> di Carnot, Rankine e poco altro, e superficialmente)

a parte i maggiori rapporti di compressione, una miscela comb+aria più
fredda significa maggiore facilità di comprimibilità a parità di
cilindrata/volume, quindi meno lavoro impiegato nella fase di
aspirazione/compressione. Inoltre, pur non essendo ragioni strettamente
termodinamiche, maggiore potenza specifica a parità di cilindrata (quindi
sia in volume e massa, che per un diesel sono risp. ~ 1/3 e la metà che un
benzina) e assenza praticamente di ingombranti radiatori e fan, come già
dimostrato nelle gare indy, che è indirettamente un miglioramento di
efficienza

>> Ovviamente escludo la possibilità di essere usato in celle a
>> combustibile ancor ben lontani a venire, anche se possibile (ed il MeOH
>> sarebbe il combustibile liquido più facile da usare), che probabilmente
>> avrebbe un raddoppio netto del rendimento

> difficile dire se sono lontani. A tempo perso sto leggendo qualcosa sulle
> fuell cells, che presentano problemi a cui non avevo nemmeno pensato (ad
> es. le PEM non riescono ad avere permeabilità trascurabile a questa
> molecolina facilmente diffusiva, col problema dell'ossidazione diretta nel
> comparto catodico ad ossigeno, e perdita di corrente)

Ma le celle a comb non hanno anche la scomoda proprietà di richiedere grandi
quantità di materiali piuttosto rari e preziosi come il platino e simili,
che a loro volta rischiano di venir avvelenati dal metanolo stesso ?

> infatti, e alla bisogna persino dal carbone stesso e dal gas naturale.
> Sembra essere lo snodo nevralgico equidistante da tutti i processi ad alte
> temperature.

A regime tutto il metanolo dovrà essere prodotto da fonti pulite e/o
rinnovabile e non fossili (anche perchè sarebbe una perdita energetica
netta), integrando l' elettrificazione del trasporto, sia personale (con
veicoli elettrici a batteria o ibridi a caricamento), che collettivo (con
treni, tram, ecc...), eventualmente aumentandone drasticamente la resa per
tonn di biomassa sfruttata introducendo dall' esterno l' idrogeno
necessario, a sua volta prodotto da fonti non fossili o cmq sfruttando
contributi quasi "gratuiti"di energia.
Ovviamente ci sono grandi quantità di combustibili fossili in zone remote
del pianeta per le quali ha più senso una produzione il loco di combustibili
liquidi in condizioni normali facili da stoccare e trasportare che lo
sviluppo di pesanti e scomode infrastrutture, per es. nel caso del gas
naturale lunghi e costosi metanodotti o il trasporto per liquefazione a temp
criogeniche, ~ 160 °C sotto zero (come pure oggi sembra andare di moda)

[marcofuics]

Il giorno lunedì 28 maggio 2012 20:51:50 UTC+2, cometa_luminosa ha scritto:

> Naturalmente quello che conta non e' la temperatura massima, ma il
> rapporto tra la temperatura massima e quella minima;

ma a meno di quella ambiente come lo raffreddi? Ergo, Tmin ~ TAmbiente

[Soviet_Mario]

mah, quelle a PEM non so in che misura li richiedono
espressamente.
Penso, spannometricamente, che possano sussistere due
problemi tra loro ortogonali
1) un catalizzatore molto efficiente può ottimizzare la
sovratensione (abbassandola), ergo maggiore resa energetica
2) un catalizzatore molto efficiente potrebbe incrementare
anche la resa di corrente (ma imho questo punto è marginale
rispetto al problema intrinseco alla PEM : la diffusività
del combustibile direttamente al catodo (aria), e del
comburente (aria) all'anodo (metanolo), che diminuisce la
resa di corrente penso più dell'azione del cat.

Con una PEM buona essenzialmente si dovrebbe trovare un
elettrodo ad ossigeno inerte e robusto (e con bassa
sovratensione) : requisiti a stento abbinabili, se non con
metalli rari (o con chissà quali nanostrutture)

>
>> infatti, e alla bisogna persino dal carbone stesso e dal gas naturale.
>> Sembra essere lo snodo nevralgico equidistante da tutti i processi ad
>> alte temperature.
>
> A regime tutto il metanolo dovrà essere prodotto da fonti pulite e/o
> rinnovabile e non fossili (anche perchè sarebbe una perdita energetica
> netta),

d'accordo. Ma è un "a regime" non vicino. Inoltre la perdita
energetica netta, va temperata con l'aumento di pregio : col
carbone non ci alimenti le vetture, col metanolo si.

> integrando l' elettrificazione del trasporto, sia personale (con
> veicoli elettrici a batteria o ibridi a caricamento),

mah ... tolte le fuel cells e forse le FLOW CELLS, ho idea
che le batterie elettrochimiche non decolleranno mai
realmente, salvo per nicchie (e a meno di non riuscire a
realizzare batterie veramente basic, tipo Al/O2, o Mg/O2,
con elementi diffusi, atossici e ad altissima densità di
energia ... e con catodo "remoto" di aria)

> che collettivo
> (con treni, tram, ecc...), eventualmente aumentandone drasticamente la
> resa per tonn di biomassa sfruttata introducendo dall' esterno l'
> idrogeno necessario, a sua volta prodotto da fonti non fossili o cmq
> sfruttando contributi quasi "gratuiti"di energia.
> Ovviamente ci sono grandi quantità di combustibili fossili in zone
> remote del pianeta per le quali ha più senso una produzione il loco di
> combustibili liquidi in condizioni normali facili da stoccare e
> trasportare che lo sviluppo di pesanti e scomode infrastrutture, per es.
> nel caso del gas naturale lunghi e costosi metanodotti o il trasporto
> per liquefazione a temp criogeniche, ~ 160 °C sotto zero (come pure oggi
> sembra andare di moda)

mah ... speriamo che qualche big corporate decida di
metterci su il grano (o qualche stato illuminato precorra i
tempi con la normativa, forzando la mano)
ciao

[Soviet_Mario]

Il 29/05/2012 14:15, marcofuics ha scritto:
> Il giorno domenica 27 maggio 2012 13:18:30 UTC+2, Soviet_Mario ha scritto:
>

>> Compressione elevate a parte, non mi ￜ molto chiaro come mai
>> una combustione meno calda debba essere piￜ efficiente

>
>

> Magari fanno un conto spacca&pesa e dicono che siccome tutto il monoblocco e' molto alleggerito ne guadagni... ma questo cmq non tange l'efficienza del motore
>

>> imho il beneficio del metanolo piￜ che "locale" ￜ di tipo

>> SISTEMICO, prestandosi ad unificare tutte le infrastrutture
>> di GENERAZIONE, STOCCAGGIO, DISTRIBUZIONE di un vettore
>> liquido energy-intensive (rispetto a idrogeno e qualsiasi
>> gas). Penso che questa armonizzazione totale possa portare a
>> notevoli efficienze, tagliando via tutti i processi di
>> conversione, cracking, reforming, raffinazione, e
>
> Cioe'? Scusami, mi puoi spiegare in parole moolto piu' povere

beh, in realtￜ non si tratta di grandi considerazioni, salvo
che le ho appena accennate.

Dicevo che attualmente c'ￜ una molteplicitￜ di fonti e
"vettori", tra loro non compatibili (e ogni volta che ￜ
necessario muovere energia/massa da un processo ad un altro
si pagano pesanti conversioni nei processi piￜ vari.
Il metanolo si presterebbe bene ad essere l'esperanto
standard dei processi energetici, una linfa unica per la sua
posizione centrale e facilmente accessibile da praticamente
da tutte le distinte reti. Invece di avere tanti "anelli" e
cicli, una sorta di "stella", col vettore liquido in comune.

Dalle biomasse e da certi rifiuti si puￜ ottenere per
pirolisi (syngas), al costo di idrogeno aggiuntivo se si
vuole ottimizzare la resa ponderale (ma anche no, se non
frega niente)
Dal carbone coi vecchi processi gasogeni (gas d'acqua,
d'aria e misto, e WGSR, water gas shift reaction)
Dal gas naturale (o di fermentazioni) per steam reforming :
quest'ultimo processo produce eccesso di idrogeno,
utilizzabile per ridurre il CO e ne avanza ancora.
In generale molti dei processi hanno debito di idrogeno e
producono piￜ CO. O questo viene bruciato a CO2 (separare CO
dal metanolo a valle dell'idrogenatore ￜ assolutamente
banale ed inexpensive), oppure si potrebbe far convergere
qui idrogeno ELETTROLITICO "tampone" dalle fonti rinnovabili
intermittenti (PV, solare termico a concentrazione, eolico).
L'idrogeno in sￜ sarebbe pure lui un vettore versatile
chimicamente, ma lo stoccaggio ￜ problematico, ￜ fugace, e
le densitￜ energetiche su base volumetrica fanno ridere (e
per questo non ￜ buono per unificare l'automotive).

ciao

[Tommaso Russo, Trieste]

Il 29/05/2012 14:11, marcofuics ha scritto:

> ma a meno di quella ambiente come lo raffreddi?

Apri un canale con il vuoto cosmico a temperatura CBR usando le finestre
di trasparenza dell'atmosfera :-)

> Ergo, Tmin ~ TAmbiente

Controesempio: i laghetti gelano nelle notti limpide anche con
Tamb > 0 °C.

(Il problema e' trovare un radiatore che irradi solo o prevalentemente
alle frequenze delle finestre...)

--
TRu-TS
Buon vento e cieli sereni

[Alex P.]

"Soviet_Mario" ha scritto nel messaggio

news:4fc62a5a$0$1393$4faf...@reader1.news.tin.it...

> mah ... tolte le fuel cells e forse le FLOW CELLS, ho idea che le batterie
> elettrochimiche non decolleranno mai realmente, salvo per nicchie (e a
> meno di non riuscire a realizzare batterie veramente basic, tipo Al/O2, o
> Mg/O2, con elementi diffusi, atossici e ad altissima densità di energia
> ... e con catodo "remoto" di aria)

appunto per questo, in attesa di batterie migliori (per es. del tipo
metallo-aria come dicevi), è necessaria un' alternativa che riduca allo
stretto necessario il ricorso alle batterie, per es. non più di quei 30-50
km/giorno che la stragrande maggioranza delle persone per lo più percorre al
giorno, lasciando i combustibili liquidi per i percorsi più lunghi - dove
credo le batterie non saranno mai davvero competitive

[Alex P.]

"Soviet_Mario" ha scritto nel messaggio

news:4fc62a5a$0$1393$4faf...@reader1.news.tin.it...

>> A regime tutto il metanolo dovrà essere prodotto da fonti pulite e/o
>> rinnovabile e non fossili (anche perchè sarebbe una perdita energetica
>> netta),

> d'accordo. Ma è un "a regime" non vicino. Inoltre la perdita energetica
> netta, va temperata con l'aumento di pregio : col carbone non ci alimenti
> le vetture, col metanolo si.

ci sarebbe anche un' aumento di pregio economico, oltre che energetico, a
parità di potere energetico del combustibile di partenza; per es. se un
barile di petrolio costa 100-120 $, un barile equivalente di gas ne costa
forse 20 $ e uno di carbone 10 $ (per non dire dei combustibili nucleari,
come uranio e torio, che sono a molto meno di 1 $ per barile di petrolio
equiv.). Allora, anche considerando l' inevitabile costo di trasformazione e
relative perdite in combustibili liquidi, c'è un enorme beneficio economico,
almeno in periodi di alti prezzi del barile, per riservare queste risorse
anzicchè alla produzione di elettricità, alla generazione di metanolo o
dimetil etere (particolarmente dove tali risorse come il carbone di lignite
sono troppo sporche e povere per essere sfruttate apprezzabilmente nel
termoelettrico) - dico ci "sarebbe" perchè al di là di rarissimi casi, non
ci sono in Italia (altrove è ovviamente diverso) apprezzabili risorse di
carbone o gas tali da giustificare una grossa produzione di metanolo, mentre
la biomassa seppur a costi e complessità superiori, è alla portata di
chiunque

[Alex P.]

"marcofuics" ha scritto nel messaggio
news:82908cec-55ef-4169...@googlegroups.com...

Il giorno domenica 27 maggio 2012 13:18:30 UTC+2, Soviet_Mario ha scritto:

>> imho il beneficio del metanolo più che "locale" è di tipo

>> SISTEMICO, prestandosi ad unificare tutte le infrastrutture
>> di GENERAZIONE, STOCCAGGIO, DISTRIBUZIONE di un vettore
>> liquido energy-intensive (rispetto a idrogeno e qualsiasi
>> gas). Penso che questa armonizzazione totale possa portare a
>> notevoli efficienze, tagliando via tutti i processi di
>> conversione, cracking, reforming, raffinazione, e

> Cioe'? Scusami, mi puoi spiegare in parole moolto piu' povere

Il premio Nobel per la chimica George Olah ha scritto un libro sull'
argomento intitolato "the methanol economy" che puoi (parzialmente, gli
ultimi capitoli, cmq quelli più importanti) leggere con google libri.
In sintesi, i vantaggi del MeOH (ed indirettamente del DME come sostituto
diesel, gpl cucina e turbine a gas) sono che è relativamente facile da
produrre da qualsiasi fonte fossile o rinnovabile (legna vergine, rifiuti
solidi urbani, residui agricoli e forestali, ecc... che alla lunga dovrebbe
essere l' opzione più praticata), la sua produzione è molto selettiva in
metanolo che è praticamente l' unico prodotto ricavato (a differenza della
raffinazione del petrolio, dove una lunga serie prodotti non sempre utili
sono prodotti), è il combustibile liquido (a pressione atm o liquefacibile a
pressioni modeste) "sintetico" meno energivoro da produrre in quanto a
fabbisogno di idrogeno (se prodotto da gassificazione a partire dal gas di
sintesi in CO e H2) ed è infine il combustibile più pulito come emissioni
inquinanti, persino più pulito del metano (non ha nemmeno gli NOx) - oltre
che essere già praticamente compatibile con le infrastrutture esistenti
(motori e distribuzione), a parte la possibilità di realizzare motori a
combustione interna e celle a combustibile (il metanolo è il combustibile
più semplice da usare con esse, cosa già provata) terribilmente più
efficienti che quelli attuali

[cometa_luminosa]

No la T minima e' quella del fluido in ingresso alla camera di
scoppio.

L'OP aveva specificato che la temperatura di ingresso della miscela
aria-carburante puo' scendere fino a 125°C al di sotto della
temperatura ambiente (se non te lo ha detto te lo dico io).

Non mi ricordo se e' stato detto, la "tonalita' " termica della
miscela aria/metanolo e' superiore a quella corrispondente di benzina,
gasolio, etanolo, benzene, metano, propano, butano, carburanti avio.
Dati da "Motori Endotermici" - Dante Giacosa.

--
cometa_luminosa

[Alex P.]

"Alex P." ha scritto nel messaggio
news:4fc138e2$0$1587$5fc...@news.tiscali.it...

> http://www.heidelberger-innovationsforum.de/fileadmin/_heidelberger/downloads/Praesentationen_April10/25_Hauk_f.pdf
> http://www.scribd.com/doc/43731944/A-Commercial-Feasibility-Study-of-Renewable-Methanol-Production-from-Biomass-Gasification-in-Iceland
> si può tranquillamente raddoppiarne la resa per tonn di biomassa secca di

> input - che vuol dire che da 25-50 milioni di tonn/anno di biomassa 20-40

> mild di litri/anno di benzina
> equivalente e fino a 25-50 mild l/anno

Oltretutto dopo semplici ricerche leggo da più parti che solo dalla
ordinaria manutenzione di boschi e foreste si possono tranquillamente
ricavare circa 6-7 tonn di legna per ettaro, quando in Italia ci sono più di
10 milioni di ettari di superfici boschive. Quindi, anche assumendo l' uso
di legna per altri usi energetici (cosa che andrebbe cmq superata nel tempo,
per l' intrinseca inefficienza ed impatto ambientale come polveri ed altri
inquinanti) e per usi non energetici (che invece andrebbe favorita), ci sono
abbastanza risorse anche per quel fabbisogno cmq largamente esagerato di 50
milioni di tonn/ano di biomassa, anche senza considerare altri contributi
cmq possibili diversi dalla legna di boschi e/o foreste

[Soviet_Mario]

Il 05/06/2012 14:04, Alex P. ha scritto:
>
>
> "Alex P." ha scritto nel messaggio
> news:4fc138e2$0$1587$5fc...@news.tiscali.it...
>
>> http://www.heidelberger-innovationsforum.de/fileadmin/_heidelberger/downloads/Praesentationen_April10/25_Hauk_f.pdf
>>
>> http://www.scribd.com/doc/43731944/A-Commercial-Feasibility-Study-of-Renewable-Methanol-Production-from-Biomass-Gasification-in-Iceland
>>
>> si può tranquillamente raddoppiarne la resa per tonn di biomassa secca di
>> input - che vuol dire che da 25-50 milioni di tonn/anno di biomassa
>> 20-40 mild di litri/anno di benzina
>> equivalente e fino a 25-50 mild l/anno
>
>
> Oltretutto dopo semplici ricerche leggo da più parti che solo dalla
> ordinaria manutenzione di boschi e foreste si possono tranquillamente
> ricavare circa 6-7 tonn di legna per ettaro, quando in Italia ci sono
> più di 10 milioni di ettari di superfici boschive.

Una parte di biomassa, forse quantitativamente meno
importante ma spesso più vicina ai siti potenzialmente utili
e "già concentrata", c'è anche dall'agricoltura (cereali) e
dalla lavorazione del legno (segherie, mobilifici, edilizia).
Però non dispongo di dati quantitativi. Già che stai
indagando alacremente, se ne trovi, posta qualcosa
ciao
CCCP

> Quindi, anche
> assumendo l' uso di legna per altri usi energetici (cosa che andrebbe
> cmq superata nel tempo, per l' intrinseca inefficienza ed impatto
> ambientale come polveri ed altri inquinanti) e per usi non energetici
> (che invece andrebbe favorita), ci sono abbastanza risorse anche per
> quel fabbisogno cmq largamente esagerato di 50 milioni di tonn/ano di
> biomassa, anche senza considerare altri contributi cmq possibili diversi
> dalla legna di boschi e/o foreste

[Alex P.]

"Soviet_Mario" ha scritto nel messaggio
news:4fcf861b$0$1383$4faf...@reader1.news.tin.it...

>> Oltretutto dopo semplici ricerche leggo da più parti che solo dalla
>> ordinaria manutenzione di boschi e foreste si possono tranquillamente
>> ricavare circa 6-7 tonn di legna per ettaro, quando in Italia ci sono
>> più di 10 milioni di ettari di superfici boschive.

> Una parte di biomassa, forse quantitativamente meno importante ma spesso
> più vicina ai siti potenzialmente utili e "già concentrata", c'è anche
> dall'agricoltura (cereali) e dalla lavorazione del legno (segherie,
> mobilifici, edilizia).
> Però non dispongo di dati quantitativi. Già che stai indagando
> alacremente, se ne trovi, posta qualcosa

il sito dell' Enea ha un interessante archivio al riguardo
http://www.enea.it/it/Ricerca_sviluppo/ricerca-di-sistema-elettrico/biomasse/censimento-del-potenziale-energetico-nazionale-delle-biomasse

certamente esistono grandi quantità di biomasse quasi "gratuite" o
addirittura dal costo negativo (in quanto scarti di altre lavorazione o cmq
roba che andrebbe in discarica, con tutti i costi e i problemi ben noti,
come anche la cronaca recente ci mostra), tuttavia è da vedere se
trasformare questi contributi in combustibili liquidi sia proprio la scelta
migliore. Per es. ci sarebbero grandi quantità (~ 1 kg/giorno/pro capite) di
rifiuti organici che potrebbero essere usati allo scopo, ma con ogni
probabilità è molto più saggio usarli per produrre biogas, se non
addirittura per usi non energetici come fertilizzante in agricoltura - allo
stesso modo, è molto più utile usare la legna vergine come materia prima da
costruzione (che implica uno stoccaggio di CO2 praticamente illimitato),
piuttosto che come combustibile da bruciare, che è
cmq una fonte limitata e comporta la produzione di grandi quantità di
polveri ed inquinanti atmosferici. Io credo che un uso responsabile e
sostenibile della biomassa debba prevedere per primo l' uso di scarti di
biomassa e non di piantagioni dedicate (anche di tipo non alimentare) ed al
più l' uso della biomassa come sorgente di carbonio da convertire che come
fonte energetica in sé (per es. inceneritori di rifiuti, impianti
combustione di biomassa anche
in cogenerazione, ecc...)

[Soviet_Mario]

Il 07/06/2012 11:00, Alex P. ha scritto:
>
>
> "Soviet_Mario" ha scritto nel messaggio
> news:4fcf861b$0$1383$4faf...@reader1.news.tin.it...
>
>>> Oltretutto dopo semplici ricerche leggo da più parti che solo dalla
>>> ordinaria manutenzione di boschi e foreste si possono tranquillamente
>>> ricavare circa 6-7 tonn di legna per ettaro, quando in Italia ci sono
>>> più di 10 milioni di ettari di superfici boschive.
>
>> Una parte di biomassa, forse quantitativamente meno importante ma spesso
>> più vicina ai siti potenzialmente utili e "già concentrata", c'è anche
>> dall'agricoltura (cereali) e dalla lavorazione del legno (segherie,
>> mobilifici, edilizia).
>> Però non dispongo di dati quantitativi. Già che stai indagando
>> alacremente, se ne trovi, posta qualcosa
>
> il sito dell' Enea ha un interessante archivio al riguardo
> http://www.enea.it/it/Ricerca_sviluppo/ricerca-di-sistema-elettrico/biomasse/censimento-del-potenziale-energetico-nazionale-delle-biomasse

ci guarderò quanto prima ... ora sono sotto scrutini e
relazioni finali, e sto cotto come un cotechino

>
>
> certamente esistono grandi quantità di biomasse quasi "gratuite" o
> addirittura dal costo negativo

Eh ... è un costo negativo per chi li produce, nel senso che
smaltirgli gli costa.
Ma al momento che diventasse necessario utilizzarle, allora
spunterebbero costi di "vagliatura" e selezione (magari
bassi ma non negativi). Qualsiasi cosa può avere valore
negativo solo fintantoché è scarto di cui liberarsi, ma
assume cmq un sia pur piccolo valore positivo non appena
insorge un mercato e una domanda.

> (in quanto scarti di altre lavorazione o cmq
> roba che andrebbe in discarica, con tutti i costi e i problemi ben noti,
> come anche la cronaca recente ci mostra), tuttavia è da vedere se
> trasformare questi contributi in combustibili liquidi sia proprio la scelta
> migliore. Per es. ci sarebbero grandi quantità (~ 1 kg/giorno/pro
> capite) di
> rifiuti organici che potrebbero essere usati allo scopo, ma con ogni
> probabilità è molto più saggio usarli per produrre biogas,

concordo, umidi come sono ... tra l'altro diversamente dalla
cenere inerte di pirolisi, il residuo di fermentazioni è
effettivamente un concime pronto vero e proprio.

> se non
> addirittura per usi non energetici come fertilizzante in agricoltura -

infatti.

> allo
> stesso modo, è molto più utile usare la legna vergine come materia prima da
> costruzione (che implica uno stoccaggio di CO2 praticamente illimitato),
> piuttosto che come combustibile da bruciare, che è

Le due filiere si rafforzano a vicenda più che essere
antagoniste.
Infatti l'edilizia "classica" assorbe mediamente solo una
certa frazione (i tagli più pregiati del solo tronco
principale, e nemmeno l'intera lunghezza) della pianta. Ergo
più edilizia = più scarti.
Effettivamente bruciare il tronco principale di un grosso
castagno dritto è un insulto, per il pregio strutturale (ma
vale anche per altra legna forte).
Oggi come oggi l'anemia della filiera energetica, dirotta la
massima parte del legno non dei tagli utili verso usi
indiretti (medium density fiberboard, truciolati,
compensati, paniforti etc), financo il lamellare che incolla
segmenti 0,5-1,0 m di 3-5 cm di spessore, ergo ottenibili da
gran parte della conifera e non dal solo tronco dritto e spesso.
Ma cmq ci sono scarti cmq.

> cmq una fonte limitata e comporta la produzione di grandi quantità di
> polveri ed inquinanti atmosferici. Io credo che un uso responsabile e
> sostenibile della biomassa debba prevedere per primo l' uso di scarti di
> biomassa e non di piantagioni dedicate (anche di tipo non alimentare) ed al

si, anche a me non piace molto l'idea di una filiera
energetica pura. Dopotutto mangiare ha ancora priorità
superiore all'energia.
Oltre all'edilizia, è la filiera agricola che si presta
maggiormente a questa sinergia, perché produce scarti a
valore molto inferiore (erbacei, robetta scarsa anche per
cippare o fare pellets).
ciao
CCCP

> più l' uso della biomassa come sorgente di carbonio da convertire che come
> fonte energetica in sé (per es. inceneritori di rifiuti, impianti
> combustione di biomassa anche
> in cogenerazione, ecc...)

[Alex P.]

"Alex P." ha scritto nel messaggio
news:4fb4fb25$0$6841$5fc...@news.tiscali.it...

> Facendo qualche ricerca ho ovviamente trovato molte conferme di questo
> maggiore potenziale di efficienza (curiosamente, anche a carichi
> parziali),
> per es. :
> http://www.nord-com.net/stoni/docs/SuTCAF.pdf
> http://nordicgreen.eu/pure-methanol-in-gasoline-and-diesel-engines-m100/
> http://www.ethanolboost.com/LFEE%202008-01%20RP.pdf

Per di più, a latere di queste considerazioni, noto un' altra cosa, ovvero :
un veicolo alimentato a metanolo con motori a comb int ottimizzati per l'
uso del metanolo (diciamo con un terzo in più di rendimento rispetto al suo
pci vs un ordinario motore a benzina, un valore certamente praticabile) è
quasi efficiente quanto un veicolo elettrico a batteria, che è cmq
intrinsecamente il sistema di gran lunga più efficiente (seppur con alcuni
chiari limiti).

Infatti partendo dalla gassificazione della biomassa, che grossomodo produce
una miscela di CO/H2 con rapporto molare ~ 1 : 1, occorre solo una mole di
H2 da introdurre "dall' esterno" per produrne una di MeOH, quindi occorrono
~ 0,05 kg di H per litro di MeOH, diciamo quindi un fabbisogno di 2,5 kWh di
elettricità per litro di MeOH (se l' H è prodotto per elettrolisi dell'
acqua, che tra l' altro può pure co-produrre l' ossigeno utile alla
gassificazione, ad un "costo" energetico come elettricità di ~ 50 kWh per kg
di H, correggetemi pure se conoscete numeri diversi). In definitiva, da
diciamo 25 milioni di tonn/anno di biomassa secca (od opportunamente
seccata) si possono produrre l' equivalente di 25 mild di litri/anno di
benzina in metanolo (assumendo sempre quel miglioramento del 33% in
efficienza), ovvero 25 tonn/anno*1500 l/tonn = 37,5 mild l/anno MeOH, con un
fabbisogno elettrico di circa 100 TWh/anno, anche assumendo nullo il
contributo dovuto al raffreddamento/quenching del syngas da ~ 1300-1500 °C
(che è tutt' altro che trascurabile, IMHO). Considerando un consumo di un
litro di benzina equivalente ogni 15 km percorsi, e nel caso dell' elettrico
15-18 kWh elettrici per 100 km, la stessa percorrenza sarebbe possibile con
i veicoli elettrici con un fabbisogno elettrico di circa 60-70 TWh/anno, che
non è, alla fine, tantissimo di meno, soprattutto considerando il vantaggio
intrinseco nell' avere un combustibile liquido nel serbatoio anziché una
pesante/ingombrante (seppur molto più efficiente) batteria e nel poter
agevolmente convertire contribuiti quasi "gratuiti" di energia pulita (per
es. l' eolico notturno) in combustibili liquidi utili durante i consumi
diurni