Il blog Energy: Problems and Solutions ci propone una efficace controffensiva agli attacchi di Joseph Romm alla tecnologia delle celle a combustibile nelle automobili. Non sono d’accordo su tutto, vi propongo comunque la sintesi.

Mito #1 – I veicoli a celle a combustibile a idrogeno sono lontani decenni perché le celle a combustibile sono 50 volte più costose del dovuto.

Realtà – se sono prodotti in serie, i veicoli a celle a combustibile a idrogeno saranno competitivi con i veicoli con motore a scoppio a benzina in tre o quattro anni.

Mito #2 – I veicoli ibridi sono efficienti quanto i veicoli a celle a combustibile

Realtà – Le celle a combustibile sono due volte più efficienti dei motori a scoppio

Mito #3 – Gli ibridi plug-in sono migliori delle automobili a celle a combustibile a idrogeno (per ragioni non esposte)

Realtà – la tecnologia ibrida plug-in può essere usata in automobili a celle a combustibile a idrogeno, in modo che tutti i benefici degli ibridi plug-in inoltre saranno realizzati in automobili a idrogeno

Mito #4 – Il combustibile idrogeno è tre volte più costoso di quanto necessario per essere competitivo

Realtà – il costo di idrogeno sarà $4 – $6 per chilogrammo, che è equivalente a benzina a $2 – $3 per il gallone, dovuto alla superiore efficienza delle celle a combustibile

Mito #5 – Produrre l’idrogeno per uso nelle automobili non è un buon uso di energia rinnovabile

Realtà – Esiste abbastanza energia rinnovabile per produrre sia l’elettricità per le case ed esercizi commerciali che idrogeno per le automobili

Mito #6 – L’alto costo di costruzione dell’infrastruttura per l’idrogeno non dovrebbe essere pagato

Realtà – Il costo di sviluppo dell’infrastruttura dell’idrogeno sarà alto, ma comunque molto meno costoso di quello che dovrà essere pagato se manteniamo l’infrastruttura attuale.

Per il seguito vedi qui.

Foto da Slowbike

L’articolo “La retorica dell’idrogeno” di Ugo Bardi – agosto 19, 2007 è l’ultimo di una serie di contributi sul sito ASPO Italia in cui si critica l’utilizzo dell’idrogeno per i veicoli a tecnologia fuel cell e, per la prima volta, L’Occhio di Romolo direttamente. La causa è il post del 13 agosto. Ammettendo di non aver motivato la critica esposta, non intendevo certamente offendere nessuno e ritengo le reazioni – specie nei commenti – alquanto esagerate.

Tengo ad ribadire che mi trovo pienamente d’accordo con le posizioni di ASPO sia per quanto riguarda le valutazioni sull’imminente crisi petrolifera che per alcune proposte a favore di una mobilità “diversa”: elettrica e con veicoli leggeri per gli spostamenti urbani. La polemica del post del 13 agosto “(Quasi) No-comment-rassegna-stampa del TrediciAgostoDuemilasette” trae spunto dall’ultimo di una serie di articoli “a testa bassa” contro l’idrogeno apparso su ASPO:

1) Idrogeno: il peggior nemico delle rinnovabili di Massimo De Carlo – lunedì, agosto 13, 2007
l’articolo include alcuni link di riferimento per i rendimenti delle tre filiere analizzate (auto a idrogeno a fuel cell, auto a idrogeno con motore a scoppio, auto a batterie Li-Ion).

I precedenti articoli erano:

2) Idrogeno o batterie per i veicoli stradali? Ugo Bardi, Novembre 2004 (revisioni Marzo 2005 e Luglio 2005), in cui si parla delle “batterie al litio della Toyota Prius” mentre il celebre ibrido utilizza batterie Nickel Idruri Metallici (Ni-MH).

3) Valutazioni oggettive per un confronto tra metodi di propulsione per veicoli di Andrea Fanelli, Dicembre 2004

In cui si afferma:

“Rendimento di una cella a combustibile: 20-40% (ma credo che il valore giusto sia quello basso: 20%, dovuto alla variabilità del carico)”)

mentre il rendimento di una PEM è costante al 40% (minimo) su un carico dal 10 all’80% della potenza; e ancora :

“rendimento dell’elettrolisi dell’acqua, 70%”

mentre si situa a 80-90% (vedi NREL pag 10)

4) Il bus fantasma (a idrogeno) di Ugo Bardi – sabato, agosto 04, 2007

Mentre autobus a fuel cell e supercaps non sono affatto fantasma, sono cari ma esistono e si moltiplicano..

5) Ma quando arriva questo idrogeno? di Gianni Comoretto – giovedì, agosto 02, 2007

6) Idrogeno, energia del futuro? di Gianni Comoretto – domenica, luglio 08, 2007

7) Confessioni di un idrogenista pentito – martedì, maggio 15, 2007

Ribadisco, se ho offeso qualcuno me ne scuso, ma tengo a precisare che l’avversione di ASPO se non razionale è certamente molto passionale. Le critiche ad idrogeno e celle a combustibile dei suoi membri hanno sì fondamento scientifico (si parla di rendimenti con onestà e semplicità) ma nei paragoni tra filiere si avverte una certa leggerezza che, unita al silenzio sugli importanti sviluppi conseguiti da laboratori di ricerca e dai principali gruppi industriali (non italiani) in ricerca, sviluppo e commercializzazione delle tecnologie coinvolte, lascia certamente supporre un atteggiamento “partigiano”.

Di cosa stiamo parlando?

Del modo di produrre elettricità e muovere persone e merci nella seconda metà del XXI secolo. Affermare che “l’idrogeno è nemico delle rinnovabili” mi è effettivamente sembrato un insulto, questo ha prodotto una reazione spontanea, appassionata e sicuramente superficiale quanto 11 righe di post di ferragosto possono essere. La motivo un pò meglio.

Non ritengo possibile, perché inefficiente, l’uso di batterie come stoccaggio di energia rinnovabile, cara, dispersa e discontinua. (Sarebbe interessante al proposito disporre di dati sul ciclo di funzionamento e di vita delle batterie).

Riguardo alla “dispersione” ritengo certamente più efficienti le linee elettriche degli idrogenodotti. La trasmissione dell’elettricità, probabilmente a corrente continua nel caso di centrali eoliche di grande potenza in siti isolati, ha un rendimento del 90%, la produzione di idrogeno e la sua compressione il 70%.

La conversione finale di energia avviene con rendimenti simili nelle batterie al litio e nelle fuel cell. La differenza è nei costi, nell’affidabilità e nella densità di potenza. Le celle a combustibile costano e costeranno più dei motori a scoppio (1000 €/kW attualmente, ma Ballard dichiara aver raggiunto 70$/kW per la produzione in serie). La riduzione sarà di un fattore 0.5-0.8, non 0.1. Per la componente platino vedi post Il platino nel mondo.

L’affidabilità gioca a favore delle fuel cell, fintanto che idrogeno puro viene fornito, le celle non si degradano oltre un 5%/anno, questo si compara favorevolmente con il decadimento delle batterie al 20%, per le quali tuttavia la temperatura di utilizzo è determinante.

La densità di potenza ed energia è infine cruciale : le batterie si misurano in energia al litro o al chilo, le celle ha combustibile, che, come noto, non stoccano energia, in potenza al litro o al chilo. E’ invece possibile paragonare un sistema-auto fuel cell con serbatoio di idrogeno con uno spinto da un rack di batterie. Mentre Honda, General Motors, Toyota portano il “core” della trazione dal motore a scoppio alla fuel cell, gli sviluppi della trazione a batterie appaiono – purtroppo – timidi, come il progetto Volt, la sportiva Tesla e poco altro. Si parla di retrofittare Fiat 500 e Toyota Prius, ma la realtà è che paragonate ai programmi per veicoli ibridi con celle a combustibile, queste iniziative sembrano artigianali.

Il nodo cruciale sarà scendere dai 90 kW dei veicoli prototipo attuali ai 15kW di una vechia Fiat 500 o di una Tata Nano. Quì c’è identità di vedute con ASPO.

Più in generale, nel caso di un sistema elettrico distribuito si pone il problema di disporre di stock di energia per abitazioni industrie e veicoli. I limiti delle rinnovabili sono stati ben esposti da Domenico Coiante su ASPO e George Monbiot.

Credo che il limite delle rinnovabili in termini di energia fornita non possa essere accompagnato al limite delle batterie in termini di potenza. Prova ne sono:

1) lo sviluppo degli ibridi in cui le batterie sono una parte minoritaria della trazione (persino nei progetti di scooter ibridi della Piaggio);
2) l’assenza di sviluppi di trazione elettrica da parte delle grandi case automobilistiche;
3) la realtà della trazione ibrida per veicoli fuel cell/batterie, ad esempio in veicoli plug-out in grado di ottimizzare la produzione rinnovabile domestica.

Per approfondimenti sulle batterie ioni di litio vedi qui, qui e soprattutto Hydrogendiscoveries, dove i FATTI sulle plug in vengono presentati in modo LIMPIDO.

LE AUTO A BATTERIA NON VANNO OLTRE IL RANGE PER LE SPESETTE DI VICINATO, PESANO, RISCHIANO DI INCENDIARSI, COSTANO E SI DEGRADANO. NELL’EFFICIENZA DI RICARICA POI…

Mettendo a confronto motore a scoppio ad idrogeno, fuel cell a idrogeno e batterie, l’articolo è caratterizzato da una tale semplicità, che costituisce il suo  pregio e limite allo stesso tempo.

Il contributo di De Carlo è la conferma dell’avversione non-razionale dei “picchisti” italiani nei confronti del vettore idrogeno, nei quali si accompagna una passione smodata per batterie al litio, utili sia per alimentare i motori delle auto, che  come “buffer” di un sistema elettrico rinnovabile, intermittente, molto caro, diffuso e, soprattutto, senza denominatore comune.

Gli adepti del Peak oil (al quale credo anche io), con Bossel, credono nelle auto in garage per stoccare l’elettricità fotovoltaica fatta sul tetto. A differenza di loro, io credo, invece, nell’elettrolizzatore del piccolo imprenditore-agricoltore suburbano..vedi.

Get ready for food-price spike, di Sean Silicoff e Peak Oil hits the 3rd World, di Chris Nelder – due articoli sulla diffusione dell’inflazione dei beni alimentari e ridotti interscambi dovuti al progressivo scarseggiare delle risorse fossili nei paesi in via di sviluppo.
Watercone, il dissalatore dei poveri super semplice, da EcoGeek – Geniale!