Gen 24, 2011 - opinioni    1 Comment

L’IDROGENO DI CHEOPE 5° PARTE – THE HYDROGEN OF CHEOPS PART 5

 

Con il quinto capitolo siamo finalmente giunti alla fine del nostro incredibile viaggio in terra di Egitto. Molte sono state le domande poste dai numerosi e instancabili accompagnatori, ma in particolare due le più frequenti:

1 Se si ammette ciò, si afferma implicitamente che gli Egizi usufruivano di tecnologie non compatibili con il periodo storico in cui vivevano. Questo implica due possibilità: che vi fosse un contributo tecnologico “estraneo”, forse non terrestre, oppure che ve ne fosse uno di marca umana, ma proveniente da una comunità tecnologicamente avanzata, vissuta nei millenni pre-cristiani, comunità di cui la Storia ufficiale non fa cenno. Giuseppe Colaminé Hera numero 25 anno 2008

2 I principali ostacoli all’utilizzo diffuso dell’idrogeno come vettore di energia sono relativi a problemi nelle modalità di accumulo, nel trasporto, nella distribuzione e nella scelta del sistema ottimale di produzione di energia.

Particolare importanza riveste il principio di conservazione dell’energia, cui contribuì J.R. Mayer (1841) con l’osservazione dell’equivalenza tra calore e lavoro (meccanico). Secondo tale principio, l’energia non può essere né creata né distrutta, ma solamente convertita da una forma all’altra. La sua applicazione in fisiologia porta lo stesso Mayer a sostenere la tesi che le piante fissano l’energia solare, e la trasmettono agli animali che se ne nutrono. Il Sole quindi è l’unica fonte di energia da cui dipende ogni forma di vita sulla Terra e le piante costituiscono il tramite attraverso cui l’energia del Sole viene trasferita a tutti gli altri esseri viventi. La scuola tedesca di fisiologia, fondata da Müller, viene sviluppata dai suoi allievi Th. Schwann, K.F.W. Ludwig, E. du Bois-Reymond, E. von Brücke e H. von Helmholtz. Centrale in questo ambito è lo studio fisico della trasmissione nervosa, entro il quale si presenterà di nuovo l’alternativa fra una spiegazione puramente elettrica (segnale nervoso) e una di tipo chimico (trasmissione di composti chimici durante la stimolazione sensoriale e la risposta motoria). Du Bois-Reymond integra i due concetti nella teoria della natura elettrica dell’impulso nervoso, mostrando che un flusso di elettricità si produce tanto nella contrazione muscolare quanto in quella nervosa, e proponendo che la contrazione del muscolo sia il risultato dell’eccitazione prodotta dal flusso elettrico nel nervo e trasferita al muscolo. Von Helmholtz misura la velocità di conduzione del nervo e la giunzione neuromuscolare e soprattutto analizza la percezione visiva e acustica, formulando un meccanismo per la visione dei colori, con una differente sensibilità dei coni retinici alle componenti rossa, verde e viola, e una teoria generale per la sensazione delle note musicali. (www.treccani.it)

Perchè se nel nostro organismo, come in tutti gli animali, l’energia viene accumulata o liberata attraverso reazioni di ossodo-riduzione (dove l’idrogeno e l’ossigeno svolgono il compito principale) e le comunicazioni tra i diversi organi avviene per impulsi elettrici, dobbiamo pensare ad un contributo tecnologico “estraneo”, se questo sistema esterno al nostro corpo, viene utilizzato addirittura da una popolazione per il suo sviluppo?

Sembra più logico pensare ad un intervento esterno la scoperta e gestione del fuoco e utilizzare la combustione come fonte di energia, prerogativa unica del genere umano rispetto al mondo animale.

Narra Erodoto, che al farone Micerino, venne annunziato da un oracolo della città di Buto che sarebbe vissuto altri sei anni e nel settimo sarebbe morto.

“Udito ciò, poiché questo destino gli era ormai fissato, fece fabbricare molte lampade, e appena veniva la notte, fattele accendere, beveva e si dava ai divertimenti, non cessando né di giorno né di notte, vagando per le paludi e per i boschi e dove sapeva esserci i migliori luoghi di piacere. Egli aveva escogitato tutto questo volendo dimostrare falso l’oracolo, perché gli anni fossero per lui dodici invece di sei, trasformando le notti in giorni.”

Vincere la notte e prolungare la veglia (immortalità) è stata una delle principali aspirazioni di ogni civiltà.

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Nella prima figura un potente sacerdote (erezione coperta dal gonnellino) mostra ad Osiride i due prodotti finali dell’intero processo energetico (biomassa – biogas – idrogeno).

La mano destro stringe un vaso da cui sgorga un liquido scuro, i liquami azotati prodotti dalla fermentazione anaerobica (biodigestore) che nella seconda figura si trasformano in energia alimentare. Forse non tutti sanno che la colonna portante della 1° rivoluzione verde è stata proprio l’introduzione dei fertilizzanti azotati di sintesi che hanno permesso i grandi successi produttivi delle colture. E nelle particolari condizioni pedoclimatiche egiziane dove l’azoto, essendo l’elemento più mobile, poteva essere un fattore limitante per alcune colture (graminacee) in quanto facilmente dilavabile.

La mano sinistra sorregge un vaso da cui fuoriesce una fiamma senza fumo perché l’energia viene liberata da una reazione di condensazione tra idrogeno e ossigeno per formare acqua molecola complessa a differenza della combustione, cioè la trasformazione di molecole complesse in molecole più semplici e liberazione di fumi.

Bene, a questo punto è lecito domandarsi, ma se l’idrogeno è sottoforma gassosa come può essere contenuto in una semplice ciotola??????????????????????????

Ricorriamo alla nostra guida Erodoto che nella descrizione di cerimonie particolari racconta:

”Dopo essersi raccolti nella citta di Sais per la festa, in una certa notte tutti accendono molte lucerne all’aperto in circolo intorno alla casa. Le lucerne sono costituite da vasi pieni d’olio e di sale e alla superficie c’è sopra il lucignolo stesso, ed esso arde per tutta la notte, e la festa ha nome di “accensione delle lucerne”.

Niente di nuovo per il contenuto di olio come combustibile nelle lucerne, ma il sale ………di quale composto si tratta?

Secondo Stephen Mehler il termine greco “piramide” si basa sulla parola khemitiana Per-Neter, tradotto come “Casa del Neter”. La parola egizia netjeri / netjry / ntrj / ntry originariamente significava “divino” o “puro” e si riferiva a un sale formato nei laghi salati nella zona di Wadi El Natrun utilizzato sia per il sapone, nonché nel processo di mummificazione.

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Composti di boro (dall’arabo Buraq, persiano Burah) sono conosciuti da migliaia di anni. Nell’antico Egitto, la mummificazione dipendeva da un materiale conosciuto come natron, che conteneva borati e altri sali comuni. Glasse di borace erano usate in Cina dal 300 d.C., e composti di boro erano usati per la fabbricazione del vetro nell’antica Roma.

Il natron deriva il suo nome dalla parola latina con cui si indicava la soda. In Egitto esistevano numerosi depositi (c’è, infatti, a circa 80 km da Il Cairo, una zona che si chiama Wadi el-Natrun, dove ci sono e c’erano vasti giacimenti di questo minerale) e, per la sua proprietà di assorbire l’acqua, era utilizzato per l’imbalsamazione.

 

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Tra i Paesi produttori di vetro, Strabone (64 a.c. – 19 d. c.) cita l’Egitto (Geografia, XVI, 2,25), informazione confermata dalle prospezioni archeologiche condotte in anni recenti nella zona tra Alessandria d’Egitto e il Cairo che hanno individuato a Wadi Natrun i resti di officine per la produzione del vetro, attive dall’epoca greco-romana sino al secolo scorso.

Il Wadi Natron è un sito desertico al disotto del livello del mare e comprende una serie di piccoli laghi che si prosciugano nei mesi estivi, lasciando sulle sponde incrostazioni ed efflorescenze di “natron”, il fondente comunemente usato nell’antichità per la produzione di vetro e per altri scopi (in Egitto, per il processo di imbalsamazione delle salme dei defunti).

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Un batterio, il Natronomonas pharaonis (ordine dei Halobacteriales, Archaeobacteria), è stato isolato dai laghi di soda nei quali, per sopravvivere, ha dovuto far fronte a due condizioni estreme, elevate concentrazioni saline e un pH alcalino di 11. Cresce in modo ottimale in 3.5 M NaCl ed a pH 8.5. Il suo metabolismo è alquanto singolare con un alto grado di autosufficienza alimentare (sintetizza quasi tutti gli amminoacidi necessari a suo sviluppo). Captazione diretta di ammoniaca, l’assorbimento di nitrati e conseguente riduzione di ammoniaca, e l’adozione di urea che è divisa da ureasi per liberare ammoniaca da trasformare in glutammato. E ‘probabile che Natronomonas utilizza ferredossina e non NADH come donatore di elettroni. Tale proteina, chiamata ferredoxina di cloroplasto, è coinvolta anche nelle reazioni fotosintetiche di fotofosforilazione ciclica e non ciclica nei vegetali.

La tecnologia che in futuro potrebbe risolvere i maggiori problemi di accumulo, trasporto e distribuzione dell’idrogeno sembra essere la tecnologia basata sul sodio boroidruro. In pratica l’idrogeno viene imprigionato nei legami chimici del boro e del sodio, formando un sale che in ambiente acido, come potrebbe essere un olio vegetale, libera il gas infiammabile.

Gli idruri di metallo sono dei composti che trattengono idrogeno nello spazio interatomico di un metallo. La loro origine risale all’anno 1866 quando Graham notò l’assorbimento di consistenti quantità di idrogeno da parte del palladio ma fino agli anni 1960 furono poche le applicazioni degli idruri di metallo.

Nell’immagine lo schema della reazione d’idrogenazione del metallo.

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Gli idruri si formano ed agiscono attraverso due fasi: l’assorbimento ed il rilascio dell’idrogeno. L’assorbimento dell’idrogeno nello spazio interatomico (idrogenazione) è un processo esotermico che richiede raffreddamento mentre la sottrazione di idrogeno (deidrogenazione) è un processo endotermico che richiede calore.

Quando la pressione dell’idrogeno viene inizialmente aumentata l’idrogeno si dissolve nel metallo e quindi comincia a legarsi con esso. In questa fase la pressione operativa rimane costante fino al raggiungimento del 90% della capacità di immagazzinaggio. Al di sopra di questo limite è necessario operare con pressioni elevate per raggiungere il 100% della capacità. La dispersione di calore durante la formazione dell’idruro devono essere continuamente rimosse per evitare che l’idruro si infiammi.

Se l’idrogeno viene estratto da un altro gas, una parte di esso può essere liberata in modo che porti via gli elementi estranei che non si legano al metallo. Con la deidrogenazione invece, si spezza il legame formatosi tra il metallo e l’idrogeno e la pressione operativa aumenta all’aumentare della temperatura. Inizialmente si opera a pressione elevata e viene rilasciato idrogeno puro quindi in seguito alla rottura del legame con il metallo la pressione si stabilizza fino a ridursi drasticamente quando nell’idruro residua circa il 10% dell’idrogeno. Quest’ultima parte di gas è molto difficile da rimuovere essendo quella più saldamente legata al metallo e quindi spesso non può essere recuperata nel normale ciclo di carico e scarico (Amos, 1998).

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Dall’articolo “Immagazzinamento e generazione di idrogeno da boroidruri alcalini.” Energia, ambiente e innovazione. Autori A. Pozio, M. De Francesco, G. Monteleone, R. Oronzio, S. Galli.

Il confronto tra diversi tipi di idruri in relazione alla percentuale in peso di idrogeno immagazzinato dal composto o miscele acqua/composto e al calore sviluppato durante l’idrolisi mostra che il boroidruro di sodio sviluppa meno calore rispetto a tutti gli altri (possiede cioè la termodinamica più favorevole) e con percentuale in peso di idrogeno di tutto rispetto e inferiore solo a LiH e LiBH4. Tuttavia questi composti sono meno stabili e di conseguenza più difficili da manipolare.

Una soluzione acquosa composta per metà da sodio boroidruro e metà di acqua (in peso) fornisce (attraverso un catalizzatore adatto) idrogeno con un rapporto energetico simile, in volume, alla benzina. Una volta che l’idrogeno viene estratto dal sodio boroidruro rimane del borace, una sostanza presente nei detersivi comuni, la quale può essere riciclata nuovamente in sodio boroidruro.

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Considerando che già una soluzione di broidruro al 30%p contiene circa il 7% in peso di idrogeno (63g H2/L), tale metodo di immagazzinamento è di sicuro interesse rispetto all’idrogeno compresso in bombole (23g H2/L a 330 bar) o liquido (71g H2/L).

A quanto detto si aggiunga che tale soluzione è stabile in ambiente basico, non infiammabile, non esplosiva, non produce emissioni inquinanti o sottoprodotti in grado di contribuire all’effetto serra ed infine è l’unico sistema di accumulo dell’idrogeno in forma liquida (acquosa) a temperatura ambiente che potrebbe sfruttare facilmente l’attuale sistema di distribuzione alla pompa per autotrazione.

L’utilizzo del NaBH4 non è recente, la Nasa lo aveva adottato per alimentare i razzi dello shuttle, il programma fu accantonato negli anni ’70 perchè il sale non reggeva le enormi temperature a cui sono sottoposte le strutture dello shuttle. I tecnici dell’epoca sostenevano che il sodio boroidruro avrebbe avuto una possibilità nell’ impiego per uso civile tra la fine e inizio secolo.

La DaimlerChrisler ha costruito un prototipo applicando la tecnologia che utilizza il sale in questione per alimentare delle fuelcell (il Natrium, su un modello Town & Country della Chrysler). Anche la PSA-Peugeot ha costruito un prototipo con il catalizzatore al rutenio, si chiama H2O.

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La Millennium cell (che produce i sistemi catalizzatori brevettati ) ha realizzato diversi prototipi con la Ford. Altre applicazioni stanno per essere presentate dalla Amperion, una ditta di servizi per le compagnie di telecom ,in particolare per i generatori elettrici di emergenza nelle centrali di telecomunicazioni, ospedali, uffici ecc. Probabilmente la prima applicazione in scala sarà attuata dall’esercito USA che sta costruendo dei generatori strategici e tattici per le necessità di energia elettrica logistica.

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I problemi da superare sono:

1) Alto costo del sodio boroidruro, comunque il borace residuo può essere continuamente riciclato per cui il costo diventa ammortizzabile.

2) Messa a punto di un buon sistema di riciclaggio sodio boroidruro-borace-sodio boroidruro.

3) Ottimizzazione del sistema catalizzatore sia in costi che in rendimento.

I problemi sono in gran parte di tipo economico, la Millennium Cell indica in 4/5 anni il tempo necessario a loro per ovviare a questi problemi e ritiene che il sistema possa avere una certa diffusione tra una decina d’anni. Probabilmente con investimenti maggiori i tempi potrebbero essere accorciati. In pratica, l’utilizzo di questo sistema risolverebbe due terzi dei problemi che ostacolano l’impiego di idrogeno, il sistema di accumulo -trasporto e il sistema di distribuzione-utilizzo, in quanto, a differenza di tutti gli altri sistemi, non è infiammabile e neanche tossico-nocivo. Certo è una tecnologia abbastanza recente ma dobbiamo comunque avanzare una critica ai mezzi di informazione nazionali che non hanno non solo messo in evidenza ma neanche accennato a questa nuova prospettiva. www.millenniumcell.com

Forse la soluzioni ai problemi ambientali creati dalla dipendenza dai combustibili fossili si trova nel nostro passato remoto che non riusciamo più a comprendere.

“Fino a questo punto del racconto parlavano Egiziani e sacerdoti, dimostrando che dal primo re a questo sacerdote di Efesto che per ultimo regnò ci furono 341 generazioni di uomini, e durante queste ci furono sommi sacerdoti e re, entrambi in ugual numero. Ora, 300 generazioni di uomini comprendono 10.000 anni, perché tre generazioni umane sono 100 anni, e delle 41 generazioni ancora restanti che furono oltre le 300 gli anni sono 1340.Così affermavano che in 11.340 anni non ci fu nessun dio in forma umana e che mai era avvenuto fra gli altri egiziani che divennero re niente di simile. Dicevano che in questo periodo di tempo per quattro volte il sole si spostò dalla sua sede, che da dove ora tramonta sorse due volte e due volte viceversa. In questo periodo niente in Egitto subì mutamenti, né di ciò che proviene loro dalla terra, né di quel che proviene dal fiume, né per quel che riguarda le malattie e le morti”. Erodoto Storie libro II

L’IDROGENO DI CHEOPE 5° PARTE – THE HYDROGEN OF CHEOPS PART 5ultima modifica: 2011-01-24T18:57:00+01:00da pallinof
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1 Commento

  • Salve, ho letto tutte e 5 le parti che compongono il tuo articolo, che dire? Interessante è dire poco.
    Dopo aver letto e riletto ho trovato tutto talmente intrigante che non posso che convenire con le tue conclusioni; proprio oggi ho letto un articolo riguardo alla fotosintesi per produrre carburante e… sorpresa!”La Joule ha costruito un macchinario, denominato Solar Converter, nel quale viene fatto scorrere una sorta di brodo composto da acqua salubre e nitrogeno con bolle di diossido di carbonio, che circolano all’interno di stretti pannelli trasparenti. All’interno del conversore, i microorganismi modificati usano l’energia del sole per convertire l’acqua ed il gas in etanolo od idrocarburi paraffinici.”
    Ricorda qualcosa?Per una maggiore precisione ti invito a leggere questo articolo:
    http://www.segnidalcielo.it/2012/05/idrogeno-e-carburante-da-fotosintesi-tra-qualche-tempo-sostituiranno-diesel-e-benzina/
    Condivisibile la parte finale dell’articolo.

    Spero con tutto il cuore che tutto cio’ si realizzi, ma ,come spiega anche la fine dell’articolo linkato,”L’evoluzione e l’innovazione tecnologica, le scoperte e la scienza non sono niente se dietro ad essa non ci sono uomini veri, responsabili e saggi, che conoscono il valore del rispetto, della condivisione ed il senso della vita.”

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