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Ingegnerizzazione di uno nuovo ciclo di scissione termochimica dell'acqua

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3 CAPITOLO 1 Introduzione 1.1-Prefazione Muoversi, comunicare, lavorare, divertirsi, in una parola vivere il mondo beneficiando delle conquiste del nostro sviluppo senza per questo depauperalo delle sue risorse ed impedire alla nostra progenie di usufruire degli stessi privilegi: ecco la sfida che la nostra società si sta preparando ad affrontare. Ma è il nostro sviluppo veramente sostenibile? E’ possibile realizzare anche il più semplice dei nostri gesti senza lasciarne traccia sull’universo? L’esperienza, la termodinamica sembrano suggerirci il contrario, ogni nostro gesto è accompagnato da fenomeni dissipativi che ineluttabilmente aumentano l’entropia universale. Se però restringessimo il nostro universo alla terra e considerassimo la presenza di “un’azione compensatrice” scopriremmo anche i fenomeni irreversibili possano essere invertiti. Ma per realizzare la nostra “azione compensatrice” avremmo bisogno di una fonte di energia che dovrebbe esterna al nostro universo-terra o che quant’anche fosse interna produca su di esso un impatto trascurabile. Una fonte esterna pressoché inesauribile di energia che ci permetterebbe di compensare gli effetti del nostro sviluppo, del nostro stile di vita è il sole. Lo sfruttamento ad alta efficienza dell’energia nucleare ci permetterebbe di raggiungere gli stessi obiettivi, lasciando però un certo quantitativo di scorie i cui volumi sono, però, relativamente piccoli. Possiamo pensare , con questa energia, di realizzare cicli chiusi in cui, malgrado l’esistenza di fenomeni dissipativi, sia possibile sfruttare le risorse della nostra terra senza depauperarle, rigenerandole attraverso l’energia che il sole ci trasmette direttamene (energia radiante) o indirettamente (energia eolica, delle maree, biomasse) e tramite l’energia nucleare. Trovata la fonte energetica, bisogna cercare il vettore. Si potrebbe pensare all’energia elettrica ma il suo uso è limitato dalla difficoltà di potenziamento della rete elettrica e dalla difficoltà di accumulo. Il nuovo vettore energetico deve poter essere facilmente accumulato, permettendoci di superare i limiti legati alla discontinuità ed aleatorietà delle fonti rinnovabili e facilmente trasportato in modo da poter costruire le centrali nucleari in posti remoti rispetto a quelli in cui viviamo. L’unico vettore che permette di risolvere le nostre esigenze e quelle di un domani ormai prossimo è l’idrogeno. Idrogeno che è per elezione il vettore dei cicli chiusi: nasce dall’acqua da cui può venir estratto, accumula energia, la cede ossidandosi dove e quando se ne ha bisogno e ritorna ad essere acqua senza lasciare traccia nel nostro universo. L'idrogeno è tra gli elementi quello più leggero e abbondante . E’ tuttavia assai raro sulla Terra non legato, a causa della sua estrema volatilità. Si trova solo in tracce nelle emanazioni vulcaniche, nelle fumarole e, a volte, nelle sorgenti petrolifere. E’ invece molto diffuso sotto forma di composti (acqua, idrocarburi, sostanze minerali, organismi animali e vegetali) . Per poterne disporre in quantità industrialmente sfruttabili occorre pertanto estrarlo da composti che lo contengono in abbondanza utilizzando una fonte di energia esterna. Per questo motivo l‘idrogeno, al pari dell‘elettricità, deve essere considerato un vettore energetico, piuttosto che una fonte energetica primaria. L'interesse per il suo impiego come combustibile, tanto per applicazioni industriali quanto per l‘autotrazione, deriva dal fatto che l'inquinamento prodotto dall‘idrogeno è quasi nullo. Se usato in sistemi a combustione produce, infatti, soltanto vapore acqueo e tracce di ossidi di azoto; mentre produce solo vapore acqueo se utilizzato in sistemi elettrochimici (celle a combustibile). La filiera dell’idrogeno che va dalla produzione, allo stoccaggio fino al suo utilizzo presenta però ostacoli tecnologici che, per essere superati, richiedono sforzi di ricerca ed economici non indifferenti.
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Ingegnerizzazione di uno nuovo ciclo di scissione termochimica dell'acqua

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Informazioni tesi

  Autore: Antonio Costantino
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria industriale
  Relatore: Mauro Pasquali
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 237

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Parole chiave

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idrogeno
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reattore vhtr
solare a concentrazione
termolisi
waterspliting

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