La chimica
 

Idea alternativa per veicoli elettrici

manalog 6 Apr 2017 13:27
Ciao a tutti,
premetto che scrivo da completo profano della materia e sono quasi
totalmente sicuro che la mia idea sia inapplicabile, però vorrei
comunque esporverla e chiedervi un parere.
Il freno principale alla diffusione dei veicoli elettrici è l'autonomia
e in particolare il tempo di ricarica delle batterie, che comunque
impongono una sosta piuttosto lunga per rimettersi in marcia.
L'alimentazione a combustibile invece consente un rifornimento immediato
e quindi tutte le comodità a cui siamo abituati.

La mia domanda è: nelle batterie non c'è un "qualcosa" di liquido?
Allora non si potrebbe costruire un auto con due serbatoi, uno "carico"
e un'altro "scarico"; si va dal benzinaio e si riempie il serbatoio
mentre lui si riprende il fluido esausto, a questo punto nella colonnina
del distributore quello viene ricaricato per un successivo riutilizzo
(chiaramente *****izzato ogni volta e allungato se esausto)

Leggendo wikipedia: "Gli elementi agli ioni di litio utilizzano i
seguenti materiali: l'anodo è fatto con carbonio, il catodo è un ossido
metallico e l'elettrolita è un sale di litio in solvente organico"

Non si potrebbe mantenere nell'auto anodo e catodo mentre l'elettrolita
si fa fluire con semplici pompe nella pila vuota? A questo punto la
ricarica avverrebbe fuori dall'auto mentre alla pompa si riceverebbe un
fluido già carico e pronto ad essere utilizzato.

Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una serie di
migliorie tecniche volte a migliorare comodità, costi e piacere di guida.

Ha senso?
ilchimicopazzo 6 Apr 2017 17:18
Il giorno giovedì 6 aprile 2017 13:27:55 UTC+2, m*****og ha scritto:
> Ciao a tutti,
> premetto che scrivo da completo profano della materia e sono quasi
> totalmente sicuro che la mia idea sia inapplicabile, però vorrei
> comunque esporverla e chiedervi un parere.
> Il freno principale alla diffusione dei veicoli elettrici è l'autonomia
> e in particolare il tempo di ricarica delle batterie, che comunque
> impongono una sosta piuttosto lunga per rimettersi in marcia.
> L'alimentazione a combustibile invece consente un rifornimento immediato
> e quindi tutte le comodità a cui siamo abituati.
>
> La mia domanda è: nelle batterie non c'è un "qualcosa" di liquido?
> Allora non si potrebbe costruire un auto con due serbatoi, uno "carico"
> e un'altro "scarico"; si va dal benzinaio e si riempie il serbatoio
> mentre lui si riprende il fluido esausto, a questo punto nella colonnina
> del distributore quello viene ricaricato per un successivo riutilizzo
> (chiaramente *****izzato ogni volta e allungato se esausto)
>
> Leggendo wikipedia: "Gli elementi agli ioni di litio utilizzano i
> seguenti materiali: l'anodo è fatto con carbonio, il catodo è un ossido
> metallico e l'elettrolita è un sale di litio in solvente organico"
>
> Non si potrebbe mantenere nell'auto anodo e catodo mentre l'elettrolita
> si fa fluire con semplici pompe nella pila vuota? A questo punto la
> ricarica avverrebbe fuori dall'auto mentre alla pompa si riceverebbe un
> fluido già carico e pronto ad essere utilizzato.
>
> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una serie di
> migliorie tecniche volte a migliorare comodità, costi e piacere di guida.
>
> Ha senso?

Caro m*****og, se fosse così semplice sarebbe già stato realizzato.

La realtà è molto più complessa: nelle batterie ci può essere un componente
in forma liquida, ma non è esso che si "consuma".
La capacità di carica di una batteria dipende da molti fattori, ma
principalmente dalla sua (elettro)chimica. Il tempo di ricarica, pure.

Ti suggerisco di leggere più attentamente la pagina di wikipedia, o studiare un
minimo di elettrochimica, per comprendere come funzionano davvero le batterie.

Purtroppo, perciò, la tua idea è completamente lontana dalla realtà.

Ciao ciao,
ilchimicopazzo
manalog 6 Apr 2017 18:10
Il 06/04/2017 17:18, ilchimicopazzo ha scritto:
> Il giorno giovedì 6 aprile 2017 13:27:55 UTC+2, m*****og ha scritto:
>> Ciao a tutti,
>> premetto che scrivo da completo profano della materia e sono quasi
>> totalmente sicuro che la mia idea sia inapplicabile, però vorrei
>> comunque esporverla e chiedervi un parere.
>> Il freno principale alla diffusione dei veicoli elettrici è l'autonomia
>> e in particolare il tempo di ricarica delle batterie, che comunque
>> impongono una sosta piuttosto lunga per rimettersi in marcia.
>> L'alimentazione a combustibile invece consente un rifornimento immediato
>> e quindi tutte le comodità a cui siamo abituati.
>>
>> La mia domanda è: nelle batterie non c'è un "qualcosa" di liquido?
>> Allora non si potrebbe costruire un auto con due serbatoi, uno "carico"
>> e un'altro "scarico"; si va dal benzinaio e si riempie il serbatoio
>> mentre lui si riprende il fluido esausto, a questo punto nella colonnina
>> del distributore quello viene ricaricato per un successivo riutilizzo
>> (chiaramente *****izzato ogni volta e allungato se esausto)
>>
>> Leggendo wikipedia: "Gli elementi agli ioni di litio utilizzano i
>> seguenti materiali: l'anodo è fatto con carbonio, il catodo è un ossido
>> metallico e l'elettrolita è un sale di litio in solvente organico"
>>
>> Non si potrebbe mantenere nell'auto anodo e catodo mentre l'elettrolita
>> si fa fluire con semplici pompe nella pila vuota? A questo punto la
>> ricarica avverrebbe fuori dall'auto mentre alla pompa si riceverebbe un
>> fluido già carico e pronto ad essere utilizzato.
>>
>> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una serie di
>> migliorie tecniche volte a migliorare comodità, costi e piacere di guida.
>>
>> Ha senso?
>
> Caro m*****og, se fosse così semplice sarebbe già stato realizzato.
>
> La realtà è molto più complessa: nelle batterie ci può essere un
componente in forma liquida, ma non è esso che si "consuma".
> La capacità di carica di una batteria dipende da molti fattori, ma
principalmente dalla sua (elettro)chimica. Il tempo di ricarica, pure.
>
> Ti suggerisco di leggere più attentamente la pagina di wikipedia, o studiare
un minimo di elettrochimica, per comprendere come funzionano davvero le
batterie.
>
> Purtroppo, perciò, la tua idea è completamente lontana dalla realtà.
>
> Ciao ciao,
> ilchimicopazzo
>

Lo immaginavo, però era una idea che mi frullava da troppi giorni in
testa per restare senza verifica :)

Seguirò i tuoi suggerimenti, la chimica mi ha sempre affascinato.

Grazie,
Matteo.
Soviet_Mario 6 Apr 2017 20:21
On 06/04/2017 13.27, m*****og wrote:
> Ciao a tutti,
> premetto che scrivo da completo profano della materia e sono
> quasi totalmente sicuro che la mia idea sia inapplicabile,
> però vorrei comunque esporverla e chiedervi un parere.
> Il freno principale alla diffusione dei veicoli elettrici è
> l'autonomia e in particolare il tempo di ricarica delle
> batterie,

sulla seconda sono d'accordo, sulla prima meno (ossia :
vale, solo se la seconda è sfavorevole. Una ricarica molto
rapida rende la poca autonomia non così vincolante).
Vedo che non citi IL COSTO, che imho è al momento il
deterrente peggiore

> che comunque impongono una sosta piuttosto lunga
> per rimettersi in marcia. L'alimentazione a combustibile
> invece consente un rifornimento immediato e quindi tutte le
> comodità a cui siamo abituati.
>
> La mia domanda è: nelle batterie non c'è un "qualcosa" di
> liquido?

normalmente si : l'elettrolita. Cmq stanno studiando
batterie con elettroliti vetrosi che supportano scariche /
cariche molto più veloci e anche con vita allungata, e
densità energetica maggiore

Normalmente l'elettrolita liquido NON è il componente
"attivo" della batteria, o almeno non lo è in gran parte
(qualche ione in soluzione si, ma il solvente no)

> Allora non si potrebbe costruire un auto con due
> serbatoi, uno "carico" e un'altro "scarico"; si va dal

questo approccio esiste già, nelle cosiddette FLOW-cells, o
celle a flusso, dove i componenti attivi sono ioni in soluzione.
Un caso già operativo è quello delle flow-cells al VANA*****
(catodo e anodo interamente solubili in forma carica e scarica).
Hanno il pregio che dici (pompabilità e rapidità di
ricarica, oltre alla riciclabilità praticamente infinita e
all'assenza di autoscarica : interrompendo il pompaggio
cessano l'erogazione).
Hanno però anche il difetto, gravissimo nelle auto, di una
DENSITA' energetica molto bassa.

> benzinaio e si riempie il serbatoio mentre lui si riprende
> il fluido esausto, a questo punto nella colonnina del
> distributore quello viene ricaricato per un successivo
> riutilizzo (chiaramente *****izzato ogni volta e allungato se
> esausto)
>
> Leggendo wikipedia: "Gli elementi agli ioni di litio
> utilizzano i seguenti materiali: l'anodo è fatto con
> carbonio,

in realtà il carbonio non è che un "supporto" del vero anodo
: il litio metallico intercalato ad esso.

> il catodo è un ossido metallico e l'elettrolita è
> un sale di litio in solvente organico"

il ruolo del litio è anche di ione attivo, non è un mero
elettrolita nella pila in questione, anche se assicura al
contempo buona parte della conducibilità elettrica

>
> Non si potrebbe mantenere nell'auto anodo e catodo mentre
> l'elettrolita si fa fluire con semplici pompe nella pila
> vuota?

il fatto è che non hai le idee chiarissime di cosa si
intenda per elettrolita, per ioni attivi o meno, per ruoli
di anodo e catodo.
Ma ad ogni modo, spero ti faccia piacere, esistono già
batterie interamente liquide, come detto.
Altro loro pregio, in stationary power gen., è il fatto di
avere una CAPACITA' massima scalabile linearmente col costo,
e virtualmente illimitata. Basta aggiungere serbatoi e
l'autonomia aumenta.
La potenza invece dipende dalla superficie di contatto, ed è
meno agevole da incrementare (questo è un altro tallone
d'achille delle Flow Cells attuali : non erogano potenze
particolarmente alte. Ne stanno studiando anche basate su
catodi ed anodi di natura organica, spesso acidi
chinoni-solfonici, molto meno eco-pericolosi del Vana*****).

> A questo punto la ricarica avverrebbe fuori dall'auto
> mentre alla pompa si riceverebbe un fluido già carico e
> pronto ad essere utilizzato.
>
> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una
> serie di migliorie tecniche volte a migliorare comodità,
> costi e piacere di guida.
>
> Ha senso?

decisamente si. Al momento non mi risulta esistere una
flow-cell con tutte le caratteristiche volute, ma l'idea di
fondo non è nemmeno particolarmente recente, ed è ben
collaudata.



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


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Soviet_Mario 6 Apr 2017 20:25
On 06/04/2017 17.18, ilchimicopazzo wrote:
> Il giorno giovedì 6 aprile 2017 13:27:55 UTC+2, m*****og ha scritto:
>> Ciao a tutti,
>> premetto che scrivo da completo profano della materia e sono quasi
>> totalmente sicuro che la mia idea sia inapplicabile, però vorrei
>> comunque esporverla e chiedervi un parere.
>> Il freno principale alla diffusione dei veicoli elettrici è l'autonomia
>> e in particolare il tempo di ricarica delle batterie, che comunque
>> impongono una sosta piuttosto lunga per rimettersi in marcia.
>> L'alimentazione a combustibile invece consente un rifornimento immediato
>> e quindi tutte le comodità a cui siamo abituati.
>>
>> La mia domanda è: nelle batterie non c'è un "qualcosa" di liquido?
>> Allora non si potrebbe costruire un auto con due serbatoi, uno "carico"
>> e un'altro "scarico"; si va dal benzinaio e si riempie il serbatoio
>> mentre lui si riprende il fluido esausto, a questo punto nella colonnina
>> del distributore quello viene ricaricato per un successivo riutilizzo
>> (chiaramente *****izzato ogni volta e allungato se esausto)
>>
>> Leggendo wikipedia: "Gli elementi agli ioni di litio utilizzano i
>> seguenti materiali: l'anodo è fatto con carbonio, il catodo è un ossido
>> metallico e l'elettrolita è un sale di litio in solvente organico"
>>
>> Non si potrebbe mantenere nell'auto anodo e catodo mentre l'elettrolita
>> si fa fluire con semplici pompe nella pila vuota? A questo punto la
>> ricarica avverrebbe fuori dall'auto mentre alla pompa si riceverebbe un
>> fluido già carico e pronto ad essere utilizzato.
>>
>> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una serie di
>> migliorie tecniche volte a migliorare comodità, costi e piacere di guida.
>>
>> Ha senso?
>
> Caro m*****og, se fosse così semplice sarebbe già stato realizzato.
>
> La realtà è molto più complessa: nelle batterie ci può essere un
componente in forma liquida, ma non è esso che si "consuma".
> La capacità di carica di una batteria dipende da molti fattori, ma
principalmente dalla sua (elettro)chimica. Il tempo di ricarica, pure.
>
> Ti suggerisco di leggere più attentamente la pagina di wikipedia, o studiare
un minimo di elettrochimica, per comprendere come funzionano davvero le
batterie.
>
> Purtroppo, perciò, la tua idea è completamente lontana dalla realtà.

uhm ... che sia lontana dalla pratica attuale è vero, ma da
come lo dici pare che l'idea non abbia nessuna ratio e sia
in sé assurda. Invece è già ben consolidata e da tempo, ed è
per caratteristiche tecniche se si dimostra adatta solo allo
stazionario e non alla mobilità.
Il mondo delle pile è parecchio variegato

>
> Ciao ciao,
> ilchimicopazzo
>


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wakinian.tanka@gmail.com 7 Apr 2017 15:48
Il giorno giovedì 6 aprile 2017 13:27:55 UTC+2, m*****og ha scritto:
> Ciao a tutti,
> premetto che scrivo da completo profano della materia e sono quasi
> totalmente sicuro che la mia idea sia inapplicabile, però vorrei
> comunque esporvela e chiedervi un parere.
> Il freno principale alla diffusione dei veicoli elettrici è l'autonomia
> e in particolare il tempo di ricarica delle batterie, che comunque
> impongono una sosta piuttosto lunga per rimettersi in marcia.
> L'alimentazione a combustibile invece consente un rifornimento immediato
> e quindi tutte le comodità a cui siamo abituati.
> La mia domanda è: nelle batterie non c'è un "qualcosa" di liquido?
> Allora non si potrebbe costruire un auto con due serbatoi, uno "carico"
> e un'altro "scarico"; si va dal benzinaio e si riempie il serbatoio
> mentre lui si riprende il fluido esausto, a questo punto nella colonnina
> del distributore quello viene ricaricato per un successivo riutilizzo
> (chiaramente *****izzato ogni volta e allungato se esausto)
> Leggendo wikipedia: "Gli elementi agli ioni di litio utilizzano i
> seguenti materiali: l'anodo è fatto con carbonio, il catodo è un ossido
> metallico e l'elettrolita è un sale di litio in solvente organico"
> Non si potrebbe mantenere nell'auto anodo e catodo mentre l'elettrolita
> si fa fluire con semplici pompe nella pila vuota? A questo punto la
> ricarica avverrebbe fuori dall'auto mentre alla pompa si riceverebbe un
> fluido già carico e pronto ad essere utilizzato.
> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una serie di
> migliorie tecniche volte a migliorare comodità, costi e piacere di guida.
> Ha senso?

Be', non mi intendo di pile quanto Soviet Mario ma non hai mai sentito parlare
di "celle a combustibile"? Al momento credo che si usino solo gas come idrogeno
e ossigeno/aria ma ho sentito di studi sul metanolo (che e' liquido) come
combustibile.

Se no puoi sempre fare una pila semplice come la Daniell e sostituire le piastre
di zinco ad ogni rifornimento...

--
Wakinian Tanka
ADPUF 7 Apr 2017 22:08
wakinian.tanka@gmail.com 15:48, venerdì 7 aprile 2017:
> Il giorno giovedì 6 aprile 2017 13:27:55 UTC+2, m*****og ha
>
>> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una
>> serie di migliorie tecniche volte a migliorare comodità,
>> costi e piacere di guida. Ha senso?
>
> Be', non mi intendo di pile quanto Soviet Mario ma non hai
> mai sentito parlare di "celle a combustibile"? Al momento
> credo che si usino solo gas come idrogeno e ossigeno/aria ma
> ho sentito di studi sul metanolo (che e' liquido) come
> combustibile.


Anche col metano?

Mi pare che ce ne sono anche ad alta temperatura (con sali
fusi)


Ma per le auto (o i camion) ci sono vincoli stringenti di
volume e di peso... se no bisogna fare come durante la guerra
col gasogeno, che andavano col rimorchietto...


> Se no puoi sempre fare una pila semplice come la Daniell e
> sostituire le piastre di zinco ad ogni rifornimento...


Zinco, costa caro?


--
AIOE °¿°
Ho plonkato tutti quelli che postano da Google Groups!
Qui è Usenet, non è il Web!
Soviet_Mario 7 Apr 2017 23:01
On 07/04/2017 22.08, ADPUF wrote:
> wakinian.tanka@gmail.com 15:48, venerdì 7 aprile 2017:
>> Il giorno giovedì 6 aprile 2017 13:27:55 UTC+2, m*****og ha
>>
>>> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una
>>> serie di migliorie tecniche volte a migliorare comodità,
>>> costi e piacere di guida. Ha senso?
>>
>> Be', non mi intendo di pile quanto Soviet Mario ma non hai
>> mai sentito parlare di "celle a combustibile"? Al momento
>> credo che si usino solo gas come idrogeno e ossigeno/aria ma
>> ho sentito di studi sul metanolo (che e' liquido) come
>> combustibile.
>
>
> Anche col metano?

Il metano in sé è parecchio fetente.
Non è da escludere a priori, ci sono vari modi possibili di
usarlo.
Celle "dirette", a temperature alte.
Celle precedute da un "reformer" che fa uno steam reforming
preliminare.
In ambo i casi la resa scende. E bisogna trovare
catalizzatori che non si limitino a deidrogenare (quel che
propone Rubbia !), perchè si riempirebbero di incrostazioni
di carbonio. E possibilmente eliminino anche il CO
(producendo solo CO2), perché per alcuni catalizzatori CO è
un veleno potente, e può anche proprio asportare via il
metallo. CO ad alta pressione parziale rimuove il nichel,
ferro e altro, come metallo-carbonili volatili.

>
> Mi pare che ce ne sono anche ad alta temperatura (con sali
> fusi)

si, tipo molten carbonates e altri

>
>
> Ma per le auto (o i camion) ci sono vincoli stringenti di

in parte sono stringenti perché siamo bacati nel cervello, e
pretendiamo di essere Shoemaker

> volume e di peso... se no bisogna fare come durante la guerra
> col gasogeno, che andavano col rimorchietto...
>
>
>> Se no puoi sempre fare una pila semplice come la Daniell e
>> sostituire le piastre di zinco ad ogni rifornimento...
>
>
> Zinco, costa caro ?

la Daniel è praticamente irricaricabile, si fa prima a
scambiare l'intero pacco come un plug-in.
Nel corso della scarica si altera irreversibilmente ANCHE
l'elettrolita, mica solo le piastre anodiche consumabili.

Una alluminio-aria (alcalina) potrebbe essere un ottimo
surrogato (anche altissima carica e densità di energia),
perché il catodo è l'aria, sicché cambi le barre e, quando
serve, anche l'elettrolita del comparto anodico : presto o
tardi cristallizzano alluminati di so*****/potassio, non ce ne
stanno all'infinito

>
>


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


---
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ilchimicopazzo 10 Apr 2017 11:34
Il giorno giovedì 6 aprile 2017 20:25:09 UTC+2, Soviet_Mario ha scritto:
> On 06/04/2017 17.18, ilchimicopazzo wrote:
>> Il giorno giovedì 6 aprile 2017 13:27:55 UTC+2, m*****og ha scritto:
>>> Ciao a tutti,
>>> premetto che scrivo da completo profano della materia e sono quasi
>>> totalmente sicuro che la mia idea sia inapplicabile, però vorrei
>>> comunque esporverla e chiedervi un parere.
>>> Il freno principale alla diffusione dei veicoli elettrici è l'autonomia
>>> e in particolare il tempo di ricarica delle batterie, che comunque
>>> impongono una sosta piuttosto lunga per rimettersi in marcia.
>>> L'alimentazione a combustibile invece consente un rifornimento immediato
>>> e quindi tutte le comodità a cui siamo abituati.
>>>
>>> La mia domanda è: nelle batterie non c'è un "qualcosa" di liquido?
>>> Allora non si potrebbe costruire un auto con due serbatoi, uno "carico"
>>> e un'altro "scarico"; si va dal benzinaio e si riempie il serbatoio
>>> mentre lui si riprende il fluido esausto, a questo punto nella colonnina
>>> del distributore quello viene ricaricato per un successivo riutilizzo
>>> (chiaramente *****izzato ogni volta e allungato se esausto)
>>>
>>> Leggendo wikipedia: "Gli elementi agli ioni di litio utilizzano i
>>> seguenti materiali: l'anodo è fatto con carbonio, il catodo è un ossido
>>> metallico e l'elettrolita è un sale di litio in solvente organico"
>>>
>>> Non si potrebbe mantenere nell'auto anodo e catodo mentre l'elettrolita
>>> si fa fluire con semplici pompe nella pila vuota? A questo punto la
>>> ricarica avverrebbe fuori dall'auto mentre alla pompa si riceverebbe un
>>> fluido già carico e pronto ad essere utilizzato.
>>>
>>> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una serie di
>>> migliorie tecniche volte a migliorare comodità, costi e piacere di guida.
>>>
>>> Ha senso?
>>
>> Caro m*****og, se fosse così semplice sarebbe già stato realizzato.
>>
>> La realtà è molto più complessa: nelle batterie ci può essere un
componente in forma liquida, ma non è esso che si "consuma".
>> La capacità di carica di una batteria dipende da molti fattori, ma
principalmente dalla sua (elettro)chimica. Il tempo di ricarica, pure.
>>
>> Ti suggerisco di leggere più attentamente la pagina di wikipedia, o
studiare un minimo di elettrochimica, per comprendere come funzionano davvero le
batterie.
>>
>> Purtroppo, perciò, la tua idea è completamente lontana dalla realtà.
>
> uhm ... che sia lontana dalla pratica attuale è vero, ma da
> come lo dici pare che l'idea non abbia nessuna ratio e sia
> in sé assurda. Invece è già ben consolidata e da tempo, ed è
> per caratteristiche tecniche se si dimostra adatta solo allo
> stazionario e non alla mobilità.
> Il mondo delle pile è parecchio variegato

Che il mondo delle batterie sia molto variegato è palese sotto gli occhi di
tutti: esistono ancora molte pile alcaline in giro mentre i grandi produttori
pensano già al futuro delle batterie al litio (che al momento è rappresentato
dalle Li-Fe-fosfato), mentre la ricerca guarda ancora oltre.

Per quanto riguarda le Redox Flow Batteries, quello che affermi è giusto ma un
po' da wikipedia... La realtà dei fatti è che è una tecnologia che conta in
pratica solo impianti pilota o prototipali: per tanti motivi ancora non è
considerata matura e gli sono favorite varie alternative. È però vero che c'è
molto interesse recente perché è vista come l'unica tecnologia in grado di
mitigare gli effetti sulla rete di distribuzione elettrica dell'aumento della
produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.

Impiegare in un'auto una RFB, sarebbe al momento abbastanza utopico, viste le
richieste necessarie in quel settore (densità di potenza, densità energetica,
ecc.), anche se devo dire che dalla descrizione originale dell'idea non ci avevo
pensato.

Il mio consiglio, in definitiva, era semplicemente di studiarsi un po' di
chimica e di elettrochimica per riuscire a comprendere meglio il proprio
pensiero... Almeno a me capita che ho un concetto in testa ma ho bisogno di un
po' di stu***** specifico per poterlo mettere a fuoco meglio.

Ciao ciao,
ilchimicopazzo
ilchimicopazzo 10 Apr 2017 11:52
Il giorno venerdì 7 aprile 2017 15:48:16 UTC+2, wakinia...@gmail.com ha
scritto:
> Il giorno giovedì 6 aprile 2017 13:27:55 UTC+2, m*****og ha scritto:
>> Ciao a tutti,
>> premetto che scrivo da completo profano della materia e sono quasi
>> totalmente sicuro che la mia idea sia inapplicabile, però vorrei
>> comunque esporvela e chiedervi un parere.
>> Il freno principale alla diffusione dei veicoli elettrici è l'autonomia
>> e in particolare il tempo di ricarica delle batterie, che comunque
>> impongono una sosta piuttosto lunga per rimettersi in marcia.
>> L'alimentazione a combustibile invece consente un rifornimento immediato
>> e quindi tutte le comodità a cui siamo abituati.
>> La mia domanda è: nelle batterie non c'è un "qualcosa" di liquido?
>> Allora non si potrebbe costruire un auto con due serbatoi, uno "carico"
>> e un'altro "scarico"; si va dal benzinaio e si riempie il serbatoio
>> mentre lui si riprende il fluido esausto, a questo punto nella colonnina
>> del distributore quello viene ricaricato per un successivo riutilizzo
>> (chiaramente *****izzato ogni volta e allungato se esausto)
>> Leggendo wikipedia: "Gli elementi agli ioni di litio utilizzano i
>> seguenti materiali: l'anodo è fatto con carbonio, il catodo è un ossido
>> metallico e l'elettrolita è un sale di litio in solvente organico"
>> Non si potrebbe mantenere nell'auto anodo e catodo mentre l'elettrolita
>> si fa fluire con semplici pompe nella pila vuota? A questo punto la
>> ricarica avverrebbe fuori dall'auto mentre alla pompa si riceverebbe un
>> fluido già carico e pronto ad essere utilizzato.
>> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una serie di
>> migliorie tecniche volte a migliorare comodità, costi e piacere di guida.
>> Ha senso?
>
> Be', non mi intendo di pile quanto Soviet Mario ma non hai mai sentito parlare
di "celle a combustibile"? Al momento credo che si usino solo gas come idrogeno
e ossigeno/aria ma ho sentito di studi sul metanolo (che e' liquido) come
combustibile.
>
> Se no puoi sempre fare una pila semplice come la Daniell e sostituire le
piastre di zinco ad ogni rifornimento...


Le celle a combustibile meglio si adattano alle necessità dell'autotrazione,
anche se non sono delle batterie ma dei convertitori, cioè trasformano
l'energia da chimica ad elettrica direttamente, senza cicli termodinamici, e una
loro "ricarica" altro non è che il rifornimento del "combustibile".

Per queste, però, i problemi sono molteplici: dall'alto costo dei materiali
utilizzati (principalmente catalizzatori a base di platino e su e leghe,
membrane polimeriche a scambio ionico), alla difficoltà di immagazzinare
sufficienti quantità di idrogeno in modo semplice e poco costoso
energeticamente (e quindi economicamente).

Esistono varie categorie di celle a combustibile:
- in base alla scelta del tipo di combustibile: principalmente idrogeno, ma
esistono anche ad alcol (etanolo, metanolo, ecc.)
- in base al tipo di elettrolita: membrana polimerica (principalmente a scambio
acido, ma esistono anche quelle alcaline), soluzioni concentrate di potassa
caustica, acido fosforico, sali carbonati fusi, materiali ceramici (sono
conduttori dello ione ossido a temp > 700 °C).
- al tipo di catalizzatori impiegati: particelle metalliche dalle dimensioni
nanometriche (sono considerate quelle comuni), enzimi (sono dette celle
enzimatiche) o interi batteri (sono dette bio-).

Se siete interessati sull'argomento, esistono molti siti e libri
sull'argomento...

Ciao ciao,
ilchimicopazzo
ilchimicopazzo 11 Apr 2017 13:48
Il giorno lunedì 10 aprile 2017 11:34:07 UTC+2, ilchimicopazzo ha scritto:
> Il giorno giovedì 6 aprile 2017 20:25:09 UTC+2, Soviet_Mario ha scritto:
>> On 06/04/2017 17.18, ilchimicopazzo wrote:
>>> Il giorno giovedì 6 aprile 2017 13:27:55 UTC+2, m*****og ha scritto:
>>>> Ciao a tutti,
>>>> premetto che scrivo da completo profano della materia e sono quasi
>>>> totalmente sicuro che la mia idea sia inapplicabile, però vorrei
>>>> comunque esporverla e chiedervi un parere.
>>>> Il freno principale alla diffusione dei veicoli elettrici è l'autonomia
>>>> e in particolare il tempo di ricarica delle batterie, che comunque
>>>> impongono una sosta piuttosto lunga per rimettersi in marcia.
>>>> L'alimentazione a combustibile invece consente un rifornimento immediato
>>>> e quindi tutte le comodità a cui siamo abituati.
>>>>
>>>> La mia domanda è: nelle batterie non c'è un "qualcosa" di liquido?
>>>> Allora non si potrebbe costruire un auto con due serbatoi, uno "carico"
>>>> e un'altro "scarico"; si va dal benzinaio e si riempie il serbatoio
>>>> mentre lui si riprende il fluido esausto, a questo punto nella colonnina
>>>> del distributore quello viene ricaricato per un successivo riutilizzo
>>>> (chiaramente *****izzato ogni volta e allungato se esausto)
>>>>
>>>> Leggendo wikipedia: "Gli elementi agli ioni di litio utilizzano i
>>>> seguenti materiali: l'anodo è fatto con carbonio, il catodo è un ossido
>>>> metallico e l'elettrolita è un sale di litio in solvente organico"
>>>>
>>>> Non si potrebbe mantenere nell'auto anodo e catodo mentre l'elettrolita
>>>> si fa fluire con semplici pompe nella pila vuota? A questo punto la
>>>> ricarica avverrebbe fuori dall'auto mentre alla pompa si riceverebbe un
>>>> fluido già carico e pronto ad essere utilizzato.
>>>>
>>>> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una serie di
>>>> migliorie tecniche volte a migliorare comodità, costi e piacere di
guida.
>>>>
>>>> Ha senso?
>>>
>>> Caro m*****og, se fosse così semplice sarebbe già stato realizzato.
>>>
>>> La realtà è molto più complessa: nelle batterie ci può essere un
componente in forma liquida, ma non è esso che si "consuma".
>>> La capacità di carica di una batteria dipende da molti fattori, ma
principalmente dalla sua (elettro)chimica. Il tempo di ricarica, pure.
>>>
>>> Ti suggerisco di leggere più attentamente la pagina di wikipedia, o
studiare un minimo di elettrochimica, per comprendere come funzionano davvero le
batterie.
>>>
>>> Purtroppo, perciò, la tua idea è completamente lontana dalla realtà.
>>
>> uhm ... che sia lontana dalla pratica attuale è vero, ma da
>> come lo dici pare che l'idea non abbia nessuna ratio e sia
>> in sé assurda. Invece è già ben consolidata e da tempo, ed è
>> per caratteristiche tecniche se si dimostra adatta solo allo
>> stazionario e non alla mobilità.
>> Il mondo delle pile è parecchio variegato
>
> Che il mondo delle batterie sia molto variegato è palese sotto gli occhi di
tutti: esistono ancora molte pile alcaline in giro mentre i grandi produttori
pensano già al futuro delle batterie al litio (che al momento è rappresentato
dalle Li-Fe-fosfato), mentre la ricerca guarda ancora oltre.
>
> Per quanto riguarda le Redox Flow Batteries, quello che affermi è giusto ma
un po' da wikipedia... La realtà dei fatti è che è una tecnologia che conta
in pratica solo impianti pilota o prototipali: per tanti motivi ancora non è
considerata matura e gli sono favorite varie alternative. È però vero che c'è
molto interesse recente perché è vista come l'unica tecnologia in grado di
mitigare gli effetti sulla rete di distribuzione elettrica dell'aumento della
produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.
>
> Impiegare in un'auto una RFB, sarebbe al momento abbastanza utopico, viste le
richieste necessarie in quel settore (densità di potenza, densità energetica,
ecc.), anche se devo dire che dalla descrizione originale dell'idea non ci avevo
pensato.
>
> Il mio consiglio, in definitiva, era semplicemente di studiarsi un po' di
chimica e di elettrochimica per riuscire a comprendere meglio il proprio
pensiero... Almeno a me capita che ho un concetto in testa ma ho bisogno di un
po' di stu***** specifico per poterlo mettere a fuoco meglio.
>
> Ciao ciao,
> ilchimicopazzo

Come non detto... Mi devo rimangiare un po' di cose e rivedere alcune
informazioni...
https://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091012135506.htm

C'è gente che ha realizzato anche un modellino ra*****comandato!

ciao ciao,
ilchimicopazzo
ilchimicopazzo 11 Apr 2017 14:05
Il giorno martedì 11 aprile 2017 13:48:39 UTC+2, ilchimicopazzo ha scritto:
> Il giorno lunedì 10 aprile 2017 11:34:07 UTC+2, ilchimicopazzo ha scritto:
>> Il giorno giovedì 6 aprile 2017 20:25:09 UTC+2, Soviet_Mario ha scritto:
>>> On 06/04/2017 17.18, ilchimicopazzo wrote:
>>>> Il giorno giovedì 6 aprile 2017 13:27:55 UTC+2, m*****og ha scritto:
>>>>> Ciao a tutti,
>>>>> premetto che scrivo da completo profano della materia e sono quasi
>>>>> totalmente sicuro che la mia idea sia inapplicabile, però vorrei
>>>>> comunque esporverla e chiedervi un parere.
>>>>> Il freno principale alla diffusione dei veicoli elettrici è
l'autonomia
>>>>> e in particolare il tempo di ricarica delle batterie, che comunque
>>>>> impongono una sosta piuttosto lunga per rimettersi in marcia.
>>>>> L'alimentazione a combustibile invece consente un rifornimento
immediato
>>>>> e quindi tutte le comodità a cui siamo abituati.
>>>>>
>>>>> La mia domanda è: nelle batterie non c'è un "qualcosa" di liquido?
>>>>> Allora non si potrebbe costruire un auto con due serbatoi, uno "carico"
>>>>> e un'altro "scarico"; si va dal benzinaio e si riempie il serbatoio
>>>>> mentre lui si riprende il fluido esausto, a questo punto nella
colonnina
>>>>> del distributore quello viene ricaricato per un successivo riutilizzo
>>>>> (chiaramente *****izzato ogni volta e allungato se esausto)
>>>>>
>>>>> Leggendo wikipedia: "Gli elementi agli ioni di litio utilizzano i
>>>>> seguenti materiali: l'anodo è fatto con carbonio, il catodo è un
ossido
>>>>> metallico e l'elettrolita è un sale di litio in solvente organico"
>>>>>
>>>>> Non si potrebbe mantenere nell'auto anodo e catodo mentre l'elettrolita
>>>>> si fa fluire con semplici pompe nella pila vuota? A questo punto la
>>>>> ricarica avverrebbe fuori dall'auto mentre alla pompa si riceverebbe un
>>>>> fluido già carico e pronto ad essere utilizzato.
>>>>>
>>>>> Partendo da qui si possono pensare facilmente tutta una serie di
>>>>> migliorie tecniche volte a migliorare comodità, costi e piacere di
guida.
>>>>>
>>>>> Ha senso?
>>>>
>>>> Caro m*****og, se fosse così semplice sarebbe già stato realizzato.
>>>>
>>>> La realtà è molto più complessa: nelle batterie ci può essere un
componente in forma liquida, ma non è esso che si "consuma".
>>>> La capacità di carica di una batteria dipende da molti fattori, ma
principalmente dalla sua (elettro)chimica. Il tempo di ricarica, pure.
>>>>
>>>> Ti suggerisco di leggere più attentamente la pagina di wikipedia, o
studiare un minimo di elettrochimica, per comprendere come funzionano davvero le
batterie.
>>>>
>>>> Purtroppo, perciò, la tua idea è completamente lontana dalla realtà.
>>>
>>> uhm ... che sia lontana dalla pratica attuale è vero, ma da
>>> come lo dici pare che l'idea non abbia nessuna ratio e sia
>>> in sé assurda. Invece è già ben consolidata e da tempo, ed è
>>> per caratteristiche tecniche se si dimostra adatta solo allo
>>> stazionario e non alla mobilità.
>>> Il mondo delle pile è parecchio variegato
>>
>> Che il mondo delle batterie sia molto variegato è palese sotto gli occhi di
tutti: esistono ancora molte pile alcaline in giro mentre i grandi produttori
pensano già al futuro delle batterie al litio (che al momento è rappresentato
dalle Li-Fe-fosfato), mentre la ricerca guarda ancora oltre.
>>
>> Per quanto riguarda le Redox Flow Batteries, quello che affermi è giusto ma
un po' da wikipedia... La realtà dei fatti è che è una tecnologia che conta
in pratica solo impianti pilota o prototipali: per tanti motivi ancora non è
considerata matura e gli sono favorite varie alternative. È però vero che c'è
molto interesse recente perché è vista come l'unica tecnologia in grado di
mitigare gli effetti sulla rete di distribuzione elettrica dell'aumento della
produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.
>>
>> Impiegare in un'auto una RFB, sarebbe al momento abbastanza utopico, viste
le richieste necessarie in quel settore (densità di potenza, densità
energetica, ecc.), anche se devo dire che dalla descrizione originale dell'idea
non ci avevo pensato.
>>
>> Il mio consiglio, in definitiva, era semplicemente di studiarsi un po' di
chimica e di elettrochimica per riuscire a comprendere meglio il proprio
pensiero... Almeno a me capita che ho un concetto in testa ma ho bisogno di un
po' di stu***** specifico per poterlo mettere a fuoco meglio.
>>
>> Ciao ciao,
>> ilchimicopazzo
>
> Come non detto... Mi devo rimangiare un po' di cose e rivedere alcune
informazioni...
> https://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091012135506.htm
>
> C'è gente che ha realizzato anche un modellino ra*****comandato!
>
> ciao ciao,
> ilchimicopazzo

Ed ecco un articolo sulla questione... lo si può trovate gratuitamente su
researchgate

https://www.researchgate.net/publication/224605392_Redox_flow_batteries_for_hybrid_electric_vehicles_Progress_and_challenges
wakinian.tanka@gmail.com 12 Apr 2017 11:32
Il giorno venerdì 7 aprile 2017 22:06:31 UTC+2, ADPUF ha scritto:
> wakinian.tanka 15:48, venerdì 7 aprile 2017:
>
>> Be', non mi intendo di pile quanto Soviet Mario ma non hai
>> mai sentito parlare di "celle a combustibile"? Al momento
>> credo che si usino solo gas come idrogeno e ossigeno/aria ma
>> ho sentito di studi sul metanolo (che e' liquido) come
>> combustibile.
>
> Anche col metano?

Si, anche col gasolio sembra :-)

> Mi pare che ce ne sono anche ad alta temperatura (con sali
> fusi)

Many ******* ..

> Ma per le auto (o i camion) ci sono vincoli stringenti di
> volume e di peso... se no bisogna fare come durante la guerra
> col gasogeno, che andavano col rimorchietto...

Piu' che altro il problema e' il costo: circa 70€ per kW di potenza.

>> Se no puoi sempre fare una pila semplice come la Daniell e
>> sostituire le piastre di zinco ad ogni rifornimento...
>
> Zinco, costa caro?

Circa 2€ al kg. Pero' con 1kg di Zn ottieni piu' energia che con 1 kg di
benzina (e 1kg di benzina costa piu' di 2€).

-
Wakinian Tanka
Soviet_Mario 12 Apr 2017 13:08
On 12/04/2017 11.32, wakinian.tanka@gmail.com wrote:
> Il giorno venerdì 7 aprile 2017 22:06:31 UTC+2, ADPUF ha scritto:
>> wakinian.tanka 15:48, venerdì 7 aprile 2017:
>>

CUT


>>
>> Zinco, costa caro?
>
> Circa 2€ al kg. Pero' con 1kg di Zn ottieni piu' energia che con 1 kg di
benzina (e 1kg di benzina costa piu' di 2€).

uhm, a naso avrei detto che lo zinco ha minore densità
energetica degli idrocarburi su base massa.
Hai fatto proprio i conti termochimici con le energie libere ?
Che stato finale hai assunto per Zn ? Ossido solido, zinco
ione in soluzione o che ?

Circa Al e Mg l'avevo letto anche io che hanno densità
energetica superiore agli idrocarburi, ma sono metalli
leggeri. Sullo zinco sono sorpreso perché non ha un peso
atomico piccolo.
Se avesse (non mi pare) delle cinetiche accettabili, il
titanio avrebbe dei robusti numeri elettrochimici.
E' il secondo metallo di transizione per diffusione (dopo
Fe), tra i metalli di transizione è relativamente leggero
(come peso atomico), e viaggiando a valenza QUATTRO ha un
margine del doppio rispetto a Fe, Zn. Purtroppo
cineticamente è corazzato e non è certo l'anodo ideale.

Cmq, immagino che il prezzo dello zinco si muoverebbe se
venisse usato in massa come anodo da autotrazione, i volumi
in gioco sono elevati (e, FORSE, sono superiori al consumo
normale di zinco per leghe e galvanica, ma non ho
controllato e magari sottostimo il consumo odierno)


>
> -
> Wakinian Tanka
>


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


---
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VITRIOL 12 Apr 2017 14:04
Il 12/04/2017 11:32, wakinian.tanka@gmail.com ha scritto:

> Circa 2€ al kg. Pero' con 1kg di Zn ottieni piu' energia che con 1 kg di
benzina (e 1kg di benzina costa piu' di 2€).

Indipendentemente dai bilanci energetici (non so se in questo caso è
corretto, ma è un discorso generale) se una qualunque sostanza assumesse
davvero una importanza in questo campo verrebbe subito assoggettata al
regime fiscale a cui sottostanno i combustibili da autotrazione.
Il costo reale di un litro di benzina, distribuzione compresa, è molto
soggetto alla variazione del costo del petrolio, ma in linea generale è
poco di più di 50 centesimi di euro al litro.

--
Saluti
VITRIOL
wakinian.tanka@gmail.com 12 Apr 2017 16:51
Il giorno mercoledì 12 aprile 2017 13:08:29 UTC+2, Soviet_Mario ha scritto:
> On 12/04/2017 11.32, wakinian.tanka wrote:

>> Circa 2€ al kg. Pero' con 1kg di Zn ottieni piu' energia che con 1 kg di
>> benzina (e 1kg di benzina costa piu' di 2€).
>
> uhm, a naso avrei detto che lo zinco ha minore densità
> energetica degli idrocarburi su base massa.
> Hai fatto proprio i conti termochimici con le energie libere ?
> Che stato finale hai assunto per Zn ? Ossido solido, zinco
> ione in soluzione o che ?

Parlavamo dell'utilizzo di Zn come metallo sacrificabile (si dice cosi'?) in una
pila elettrochimica (come la Daniell) in cui si possa assumere che l'altra cella
sia ottimizzata per fornire complessivamente le massime prestazioni e la cui
rigenerazione non implichi costi aggiuntivi (si consuma CuSO4 ma si guadagna Cu
metallo, oppure AgSO4 e Ag o altro metodo piu' complesso).
Quindi la reazione e' Zn --> Zn++(acq.) + 2 e-
Ma in realta' non avevo fatto che un conto a mente molto approssimato,
ripensandoci sono troppi i fattori di cui tenere conto per fare un confronto,
del resto la mia era partita come proposta semiseria.

> Circa Al e Mg l'avevo letto anche io che hanno densità
> energetica superiore agli idrocarburi, ma sono metalli
> leggeri. Sullo zinco sono sorpreso perché non ha un peso
> atomico piccolo.
> Se avesse (non mi pare) delle cinetiche accettabili, il
> titanio avrebbe dei robusti numeri elettrochimici.
> E' il secondo metallo di transizione per diffusione (dopo
> Fe), tra i metalli di transizione è relativamente leggero
> (come peso atomico), e viaggiando a valenza QUATTRO ha un
> margine del doppio rispetto a Fe, Zn. Purtroppo
> cineticamente è corazzato e non è certo l'anodo ideale.

Per via dell'immediata formazione di TiO2 in sol. acq.?
A proposito, almeno per quanto riguarda l'utilizzo di Al, avevi mica provato
soluzioni acquose concentrate di, che so, semplice saccarosio, per ridurre
l'attività dell'acqua e forse aumentare le chances del passaggio in soluzione
degli Al3+? (Dopo aver raschiato bene la superficie di Al gia' immersa in tale
sol.) E magari anche aggiungere un complessante di Al3+ come F-?
Mi e' venuta questa balzana idea come un lampo ... :-)

> Cmq, immagino che il prezzo dello zinco si muoverebbe se
> venisse usato in massa come anodo da autotrazione, i volumi
> in gioco sono elevati (e, FORSE, sono superiori al consumo
> normale di zinco per leghe e galvanica, ma non ho
> controllato e magari sottostimo il consumo odierno)

--
Wakinian Tanka
wakinian.tanka@gmail.com 12 Apr 2017 16:57
Il giorno mercoledì 12 aprile 2017 14:04:43 UTC+2, VITRIOL ha scritto:
> Il 12/04/2017 11:32, wakinian.tanka ha scritto:
>
>> Circa 2€ al kg. Pero' con 1kg di Zn ottieni piu' energia che con 1 kg di
>> benzina (e 1kg di benzina costa piu' di 2€).
>
> Indipendentemente dai bilanci energetici (non so se in questo caso è
> corretto, ma è un discorso generale) se una qualunque sostanza assumesse
> davvero una importanza in questo campo verrebbe subito assoggettata al
> regime fiscale a cui sottostanno i combustibili da autotrazione.
> Il costo reale di un litro di benzina, distribuzione compresa, è molto
> soggetto alla variazione del costo del petrolio, ma in linea generale è
> poco di più di 50 centesimi di euro al litro.

Cavolo, hai proprio ragione...
Allora se uno di noi realizza un propulsore del genere e' bene che se lo tenga
per se o al massimo lo condivida solo con amici fidati! :-)

--
Wakinian Tanka
Soviet_Mario 12 Apr 2017 20:07
On 12/04/2017 16.51, wakinian.tanka@gmail.com wrote:
> Il giorno mercoledì 12 aprile 2017 13:08:29 UTC+2, Soviet_Mario ha scritto:
>> On 12/04/2017 11.32, wakinian.tanka wrote:
>
>>> Circa 2€ al kg. Pero' con 1kg di Zn ottieni piu' energia che con 1 kg di
>>> benzina (e 1kg di benzina costa piu' di 2€).
>>
>> uhm, a naso avrei detto che lo zinco ha minore densità
>> energetica degli idrocarburi su base massa.
>> Hai fatto proprio i conti termochimici con le energie libere ?
>> Che stato finale hai assunto per Zn ? Ossido solido, zinco
>> ione in soluzione o che ?
>
> Parlavamo dell'utilizzo di Zn come metallo sacrificabile (si dice cosi'?) in
una pila elettrochimica (come la Daniell) in cui si possa assumere che l'altra
cella sia ottimizzata per fornire complessivamente le massime prestazioni e la
cui rigenerazione non implichi costi aggiuntivi (si consuma CuSO4 ma si guadagna
Cu metallo, oppure AgSO4 e Ag o altro metodo piu' complesso).
> Quindi la reazione e' Zn --> Zn++(acq.) + 2 e-
> Ma in realta' non avevo fatto che un conto a mente molto approssimato,
ripensandoci sono troppi i fattori di cui tenere conto per fare un confronto,
del resto la mia era partita come proposta semiseria.


come stima limite basta guardare l'energia libera di
formazione di un composto finale di riferimento (rispetto al
metallo che è per default zero convenzionale).
Avevo pensato all'ossido perché la densità energetica di una
pila metallo ARIA surclassa di circa il doppio (spesso più)
quella di una qualsiasi altra pila che porti il catodo
immagazzinato. Dico che può essere anche più del doppio
perché l'ossigeno ha un potenziale bello alto per un catodo
(+1,23 in sol. acida) e direi che sono più i catodi meno
ossidanti che quelli più ossidanti (ci sono eh, non dico di
no, PbO2 acido, perossido di idrogeno acido, NiO2, e altri).

Come b*****e target di zinco avrei pensato a ZnO, ma in una
pila acida potrebbe essere Zn2+ aq., in una alcalina
[Zn(OH)4](2-). Nella Lechlanchè è un complesso di ammino zinco.

Tuttavia, a parte lo stato finale dello zinco, è ovviamente
altrettanto importante capire lo stato iniziale del catodo
di riferimento. Se usiamo aria, la stima diventa b*****e,
perché il DG_f di ZnO include già anche la partenza da
ossigeno elementare (basta mettere un'attività 0,2
nell'ossigeno, se si usa aria std e non O2 puro, che abbassa
di poco).

Se vuoi usare la pila di Daniel, il conto più diretto invece
è che è nota la tensione (cito a memoria, 1,1 V ?), sicché
basta stimare quanti Coulomb di carica eroga la barra di
zinco e moltiplicarla per questa tensione e la cosa è ancora
più rapida. Però il dato viene poi ******* dal peso,
ancora più alto, del catodo solubile di solfato di rame, che
è molto meno denso energeticamente della barra di zinco.
Sulla pila zinco-aria non conosco la tensione erogata, indi
non so fare lo stesso rapido conto.

>
>> Circa Al e Mg l'avevo letto anche io che hanno densità
>> energetica superiore agli idrocarburi, ma sono metalli
>> leggeri. Sullo zinco sono sorpreso perché non ha un peso
>> atomico piccolo.
>> Se avesse (non mi pare) delle cinetiche accettabili, il
>> titanio avrebbe dei robusti numeri elettrochimici.
>> E' il secondo metallo di transizione per diffusione (dopo
>> Fe), tra i metalli di transizione è relativamente leggero
>> (come peso atomico), e viaggiando a valenza QUATTRO ha un
>> margine del doppio rispetto a Fe, Zn. Purtroppo
>> cineticamente è corazzato e non è certo l'anodo ideale.
>
> Per via dell'immediata formazione di TiO2 in sol. acq.?

Si, in parte è per il fatto che questo ossido sia molto
refrattario alla dissoluzione sia a pH acidi che basici (è
amfotero, ma è tosto !). Inoltre non si forma nemmeno tanto
facilmente nel senso che Ti metallico reagisce con gli
ossidanti con estrema fatica. E' considerato ad es. adatto a
leghe "marine", nel senso che non soffre particolarmente
l'effetto "alogenuri" come per Al2O3.

> A proposito, almeno per quanto riguarda l'utilizzo di Al, avevi mica provato
soluzioni
> acquose concentrate di, che so, semplice saccarosio, per ridurre l'attività
dell'acqua e forse aumentare le chances del passaggio in soluzione degli Al3+?

No ... ma non ho capito perché ridurre l'attività
della'acqua dovrebbe favorire la depassivazione. Semmai
avrei detto che se il saccarosio fosse un ottimo chelante,
potesse fungere per quello. Magari l'EDTA o simili
fungerebbero. Con pazienza sciolgono anche i sassi (gli
ossidi più disparati). Credo che il complesso Al-EDTA sia di
una stabilità stratosferica. Ma non ho provato

>(Dopo aver raschiato bene la superficie di Al gia' immersa in tale sol.)

interessante in decappaggio meccanico A BAGNO !

> E magari anche aggiungere un complessante di Al3+ come F-?

F(-) dovrebbe fungere benissimo, purché ad alta conc. In
teoria AlF3 neutro è insolubile, ma altri complessi a carica
variabile, e forse più o meno idrati, sono sicuramente solubili.
[AlF6](3-) è solubile di sicuro, non so se richieda magari
pH molto alcalino e conc. di fluoruro tipiche da stato solido.
[AlF4](-) sarebbe "sotto-coordinato", sicché magari sarebbe
anche parzialmente idrato, ma sempre solubile.
Però non ho mai letto molto di come coesistano
precipitazione e complessazione coi fluoruri.

Da studiare empiricamente in sol.acquosa la cosa non è
immediata, perché Al3+ è già idrato, e F- tende a fare da
base e deprotonare questo acquo ione (la cui acidità per la
prima costante è poco inferiore all'acido acetico, HF è un
po' superiore, ma la deprotonazione si verifica lo stesso) e
precipitare Al(OH)3, il quale poi non si complessa in tempi
"scolastici" col fluoruro.

Bisognerebbe vedere se i fluoro complessi preformati (per
altra via, anidra, tipo mescolando AlCl3 anidro e KF anidro
e fondendo) si idrolizzino e in che misura. Sicuramente una
volta "insediato", il fluoro non si stacca del tutto, ma
boh. Diciamo un caso paragonabile ai cloro-aquo-cupro
complessi, che sono borderline e contengono vari isomeri a
diverso grado di idratazione e contenuto di Cl-.

> Mi e' venuta questa balzana idea come un lampo ... :-)
>
>> Cmq, immagino che il prezzo dello zinco si muoverebbe se
>> venisse usato in massa come anodo da autotrazione, i volumi
>> in gioco sono elevati (e, FORSE, sono superiori al consumo
>> normale di zinco per leghe e galvanica, ma non ho
>> controllato e magari sottostimo il consumo odierno)
>

consideriamo anche il discorso di VITRIOL sulle accise.
Tuttavia, se il prezzo può venire incrementato
artificialmente, è meno agevole ABBASSARLO artificialmente
al di sotto dell'attuale prezzo "fisico". Vuoi perché
richiede di drenare risorse da altrove, vuoi perché cmq un
aumento anche massiccio di domanda comporta di per sé un
aumento spontaneo da squilibrio con l'offerta persino se non
si avvicina pericolosamente l'esaurimento degli stock
sfruttabili, o la loro SATURAZIONE di produzione.

Lo zinco se non ricordo male, è abbastanza vicino alla
saturazione, nei giacimenti commerciali.
Per Al anche questo discorso è meno critico, sia perché la
scala attuale è più vasta, sia per le riserve sfruttabili
pure molto superiori.

In ogni modo l'impennata di domanda a volte innesca
riequilibri in cui giacimenti prima non competitivi
diventano sfruttabili (sebbene al prezzo di trattamenti più
massicci e invasivi di minerali meno ricchi).
Al in sé è il primo metallo e se non erro il 4° elemento (o
forse persino il 3° boh, Al e Fe sono vicini), ma oggi come
oggi solo i minerali alluminosi vengono considerati, la mole
colossale dei SILICOALLUMINATI non è considerata abbordabile
(né per Al nè per Si tra l'altro). La bauxite come tale non
è poi così diffusa come l'abbondante come suggerirebbe la
percentuale della crosta.

Il fatto è che i precursori (feldspati, plagioclasi etc),
per lisciviazione perdono facilmente solo so*****, potassio, e
meno facilmente calcio. Poi ai pH "naturali" Al, Si (e anche
Mg) tendono a viaggiare in compagnia e sono entrambi immuni
all'acido carbonico. Per questo la loro storia lunghissima
non è riuscita a smistarli se non in casi rari (che non
saprei motivare cmq)

> --
> Wakinian Tanka
>


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


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https://www.avast.com/antivirus
ADPUF 12 Apr 2017 21:43
wakinian.tanka@gmail.com 11:32, mercoledì 12 aprile 2017:

>>> Se no puoi sempre fare una pila semplice come la Daniell e
>>> sostituire le piastre di zinco ad ogni rifornimento...
>>
>> Zinco, costa caro?
>
> Circa 2€ al kg. Pero' con 1kg di Zn ottieni piu' energia che
> con 1 kg di benzina (e 1kg di benzina costa piu' di 2€).


Di cui la maggior parte tasse.

Stai certo che se si sviluppa il settore, tassano anche lo
zinco...


--
AIOE °¿°
Ho plonkato tutti quelli che postano da Google Groups!
Qui è Usenet, non è il Web!
wakinian.tanka@gmail.com 12 Apr 2017 22:28
Il giorno mercoledì 12 aprile 2017 20:07:10 UTC+2, Soviet_Mario ha scritto:
> On 12/04/2017 16.51, wakinian.tanka wrote:
>
>> Parlavamo dell'utilizzo di Zn come metallo sacrificabile (si dice cosi'?)
>> in una pila elettrochimica (come la Daniell) in cui si possa assumere che
>> l'altra cella sia ottimizzata per fornire complessivamente le massime
>> prestazioni e la cui rigenerazione non implichi costi aggiuntivi (si
>> consuma CuSO4 ma si guadagna Cu metallo, oppure AgSO4 e Ag o altro metodo
>> piu' complesso).
>> Quindi la reazione e' Zn --> Zn++(acq.) + 2 e-
>> Ma in realta' non avevo fatto che un conto a mente molto approssimato,
>> ripensandoci sono troppi i fattori di cui tenere conto per fare un
>> confronto, del resto la mia era partita come proposta semiseria.
>
> come stima limite basta guardare l'energia libera di
> formazione di un composto finale di riferimento (rispetto al
> metallo che è per default zero convenzionale).
> Avevo pensato all'ossido perché la densità energetica di una
> pila metallo ARIA surclassa di circa il doppio (spesso più)
> quella di una qualsiasi altra pila che porti il catodo
> immagazzinato. Dico che può essere anche più del doppio
> perché l'ossigeno ha un potenziale bello alto per un catodo
> (+1,23 in sol. acida) e direi che sono più i catodi meno
> ossidanti che quelli più ossidanti (ci sono eh, non dico di
> no, PbO2 acido, perossido di idrogeno acido, NiO2, e altri).
> Come b*****e target di zinco avrei pensato a ZnO, ma in una
> pila acida potrebbe essere Zn2+ aq., in una alcalina
> [Zn(OH)4](2-).

Pero' quanto alcalina puo' essere prima che Zn, essendo anfotero (anche se
questo termine di solito e' riservato agli ossidi o idrossidi) venga attaccato
dalla soluzione? E' vero che Al non e' Zn, ma Al, dopo un po' e dopo aver
preventivamente scaldato, viene attaccato da una soluzione di bicarbonato di
so*****!

> Nella Lechlanchè è un complesso di ammino zinco.

Si, even better.

> Tuttavia, a parte lo stato finale dello zinco, è ovviamente
> altrettanto importante capire lo stato iniziale del catodo
> di riferimento. Se usiamo aria, la stima diventa b*****e,
> perché il DG_f di ZnO include già anche la partenza da
> ossigeno elementare (basta mettere un'attività 0,2
> nell'ossigeno, se si usa aria std e non O2 puro, che abbassa
> di poco).
> Se vuoi usare la pila di Daniel, il conto più diretto invece
> è che è nota la tensione (cito a memoria, 1,1 V ?), sicché
> basta stimare quanti Coulomb di carica eroga la barra di
> zinco e moltiplicarla per questa tensione e la cosa è ancora
> più rapida.

Avevo fatto così :-) Ma non sono più tanto sicuro che i ... torni contino :-)

> Però il dato viene poi ******* dal peso,
> ancora più alto, del catodo solubile di solfato di rame, che
> è molto meno denso energeticamente della barra di zinco.
> Sulla pila zinco-aria non conosco la tensione erogata, indi
> non so fare lo stesso rapido conto.
>
>> Per via dell'immediata formazione di TiO2 in sol. acq.?
>
> Sì, in parte è per il fatto che questo ossido sia molto
> refrattario alla dissoluzione sia a pH acidi che basici (è
> anfotero, ma è tosto !). Inoltre non si forma nemmeno tanto
> facilmente nel senso che Ti metallico reagisce con gli
> ossidanti con estrema fatica. E' considerato ad es. adatto a
> leghe "marine", nel senso che non soffre particolarmente
> l'effetto "alogenuri" come per Al2O3.
>
>> A proposito, almeno per quanto riguarda l'utilizzo di Al, avevi mica
>> provato soluzioni acquose concentrate di, che so, semplice saccarosio, per
>> ridurre l'attività dell'acqua e forse aumentare le chances del passaggio in

> soluzione degli Al3+?
>
> No ... ma non ho capito perché ridurre l'attività
> della'acqua dovrebbe favorire la depassivazione.

Come perche'? Perche' Al *****o reagisce immediatamente con H2O formando Al2O3 +
H2.

> Semmai avrei detto che se il saccarosio fosse un ottimo chelante,
> potesse fungere per quello. Magari l'EDTA o simili
> fungerebbero. Con pazienza sciolgono anche i sassi (gli
> ossidi più disparati). Credo che il complesso Al-EDTA sia di
> una stabilità stratosferica.

No, ci sono complessi piu' stratosferici in quel senso, pero' e' vero che i
metalli ~di transizione formano complessi Molto stabili con EDTA:
Metallo pK(dissoc. compl.)
Al3+ 16
Fe3+ 24
Cu2+ 18
Cr3+ 24
Zr4+ 30

Ancora piu' stabili (pK ancora piu' elevata) _in generale_ i complessi ad es.
con trietilentetrammina. Stabili in generale anche con CN-, SCN- e qualcuno,(es.
Fe3+) con citrato.
I complessi di Au3+ con CN- e con SCN-: pK = 56 con il primo e 42 con il
secondo! Questi si che sono "stratosferici"! :-)

>>(Dopo aver raschiato bene la superficie di Al gia' immersa in tale sol.)
>
> interessante in decappaggio meccanico A BAGNO !
>
>> E magari anche aggiungere un complessante di Al3+ come F-?
>
> F(-) dovrebbe fungere benissimo, purché ad alta conc.

Ad alta conc. forse e' meglio di no perche' aumenta troppo il pH e la sol.
potrebbe attaccare Al.

> In teoria AlF3 neutro è insolubile,

Mi sa che ti confondi con un composto molto simile: Al(AlF6). AlF3 e' solubile,
pero' e' chiaro che su formera' anche il sale insolubile che ho scritto.
Tutti i dati che ti cito sono ricavati dallo Charlot *****isi Chimica
Qualitativa VI edizione.

> ma altri complessi a carica
> variabile, e forse più o meno idrati, sono sicuramente solubili.
> [AlF6](3-) è solubile di sicuro,

Be', vedi sopra: in presenza di Al3+ precipita...

> non so se richieda magari
> pH molto alcalino e conc. di fluoruro tipiche da stato solido.
> [AlF4](-) sarebbe "sotto-coordinato", sicché magari sarebbe
> anche parzialmente idrato, ma sempre solubile.
> Però non ho mai letto molto di come coesistano
> precipitazione e complessazione coi fluoruri.

Tenuto conto di quanto sopra, dev'essere un vero ******* :-)

> Da studiare empiricamente in sol.acquosa la cosa non è
> immediata, perché Al3+ è già idrato, e F- tende a fare da
> base e deprotonare questo acquo ione (la cui acidità per la
> prima costante è poco inferiore all'acido acetico, HF è un
> po' superiore, ma la deprotonazione si verifica lo stesso) e
> precipitare Al(OH)3, il quale poi non si complessa in tempi
> "scolastici" col fluoruro.

Eh, ma se F- deprotona Al3+ idratato che cosa forma? HF! :-)

> Bisognerebbe vedere se i fluoro complessi preformati (per
> altra via, anidra, tipo mescolando AlCl3 anidro e KF anidro
> e fondendo) si idrolizzino e in che misura. Sicuramente una
> volta "insediato", il fluoro non si stacca del tutto, ma
> boh. Diciamo un caso paragonabile ai cloro-aquo-cupro
> complessi, che sono borderline e contengono vari isomeri a
> diverso grado di idratazione e contenuto di Cl-.

A questo punto conviene fondare una nuova disciplina: la "psicologia emotiva dei
complessi tra Al3+ e F-!
:-)

--
Wakinian Tanka

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