"Il progressivo sviluppo dell'uomo dipende dalle invenzioni. Esse sono il risultato più importante delle facoltà creative del cervello umano.
Lo scopo ultimo di queste facoltà è il dominio della mente sul mondo materiale, il conseguimento delle possibilità di incanalare le forze della natura così da soddisfare le esigenze umane."

Nikola Tesla (Никола Тесла: Smiljan, 10 Luglio 1856 – New York, 7 Gennaio 1943)

martedì 1 novembre 2011

Quanto Idrogeno nell'impianto da 1MW ?

"la quantità di idrogeno caricata è stata 1.7 grammi".
"Nel test del 6 ottobre erano stati caricati 1.5 grammi tutti per un unico modulo E-cat.
Come è possibile?"

La densità dell'idrogeno ad 1 atm e 20°C è 0.0899 g/l per cui il volume occupato sarebbe di 1.7g / 0.0899g/l = 18.91 litri.

"Si ha notizia che il volume di una camera di reazione E-Cat vale circa 1/3 di litro (una lattina di birra) per cui, a pressione atmosferica, al massimo si potrebbero rifornire 18.91 / 0.33 = 57 camere di reazione.
Se ogni E-Cat è composto da 3 camere di reazione, al massimo sarebbero riforniti 57 /3 = 19 E-Cat".

Si consideri però che il sistema potrebbe essere sotto vuoto, cioè non alla pressione di 1 Atm ma ad una inferiore e ricordando che P x V = costante, allora il volume occupato dall'Idrogeno potrebbe essere maggiore, questo spiegherebbe perchè con soli 1.7g siano stati riforniti tutti i 52 moduli E-Cat.

In particolare, per quanto è dato sapere, pare che ci siano 3 reattori in ogni modulo E-Cat.
Se i moduli E-Cat installati nell'impianto sono 100 allora si considerano 300 reattori in totale.
Supponendo il sistema utilizzato a metà potenza (1/2 MW) e cioè con metà delle 300 camere di reazione attive e sapendo che ciascuna ha un volume di 1/3 di litro, si ricava il volume complessivo occupato dall'Idrogeno pari a 150 / 3 = 50 litri.

La densità dell'idrogeno alla pressione di 1 atm e alla temperatura di 20°C è 0.0899 g/l , per cui il volume occupato vale 1.7g / 0.0899g/l = 18.91 litri.

Come conseguenza la pressione interna, calcolabile se la temperatura rimane costante, secondo la nota legge di Boyle risulta 18.91 / 50 cioè circa 0.38 Atm


Nel calcolo sopra esposto, non è stato considerato il volume determinato dalle tubazioni dell'impianto di rifornimento dell'Idrogeno in quanto non si hanno a disposizioni dati sulla sua dimensione.

7 commenti:

  1. Ciao Franco,

    Mi pare accertato che la èpressione dell'idrogeno a freddo all'interno della cella è dell'ordine di 25 bar (come anche da richiesta di brevetto). La spiegazione del fatto che il consumo di idrogeno per il caricamento di 1 cella sia simile a quello di 100 è allora imputabile al fatto che all'atto del caricamento della bombola occorre lavare i tubi perdendo molto idrogeno in atmosfera per evitare che rimanga aria. Questo porta a dire che il volume della cella può essere solo di pochi cc, il chè anche considerando che sia piena di polvere appare poco credibile. Oppure deve essere piena di un liquido. Oppure il caricamento è solo messa in scena.

    mario massa

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  2. Ciao Mario,

    purtroppo non ho mai capito bene come si svolgono le fasi preliminari al caricamento dell'Idrogeno.
    Credo che dall'impianto vada rimossa l'aria.
    Avevo immaginato che inizialmente venisse fatto uso di una pompa per il vuoto per aspirare l'aria e che poi venisse immesso l'Idrogeno.
    Se quest'ultimo viene usato per il "lavaggio" dell'impianto la quantità impiegata sale decisamente e il mistero si infittisce.
    Provo a rifletterci su tenendo conto del dato di pressione interna a 25 bar.

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  3. Mario,

    ho cercato di stimare il volume complessivo dei reattori nel seguente modo:
    l'Idrogeno ha una Massa molare M di 2.016 Kg/Kmol
    Ru = 8.314 KJ/(Kmol*K) o anche 8.314 (KPa*m3)/(Kmol*K)
    da cui la costante del gas Idrogeno R = Ru / M vale 4.124 KJ/(Kg K)

    A questo punto dal dato di massa dell'Idrogeno caricato che è stato dichiarato m = 1.7g, supponendolo alla pressione P = 25 bar (cioè 2500KPa) e alla T = 298 K calcolo il volume V come:
    V = (m * R * T) / P ed ottengo un volume Vtot di 0.83 dm3.

    Un Volume complessivo di 0.83 dm3 per i 150 reattori da me supposti attivi darebbe come volume per ciascuna camera di reazione un volume V1 = 5.5 cm3.

    Ho cercato di stimare, usando delle vecchie foto scattate in precedenza, il volume effettivo della sola camera di reazione (dove vi è però anche il Nichel) ma è facile sbagliare.
    Dalle foto si delineava un ingombro (esterno) cilindrico del reattore di circa:
    h = 5 cm e
    Dbase = 3.5 cm
    da cui Vext = 48cm3
    a cui potrebbe corrispondere una camera di reazione di circa:
    h = 4 cm
    Dbase = 2.5 cm
    cioè Vint = 19.6 cm3 (cioè 3.5 volte di più del V1 calcolato in precedenza)

    Se fisso il volume di una camera di reazione a 5.5 cm3 e considero invece la massa di Idrogeno dichiarata nel test del 6 Ottobre di 1.5g, la pressione dell'Idrogeno nel modulo E-Cat (in quel test era attivo un solo reattore) avrebbe dovuto essere P = (m * R * T) / V che vale 335168KPa cioè 3351bar che mi paiono un po' tanti...

    Il Brevetto VO 2009/125444 a pagina 5 però dichiara una pressione dell'Idrogeno per il funzionamento tra 2 e 20 bar.
    Rifacendo il calcolo per esempio con P = 10 bar cioè 1000KPa ottengo nel caso del test 6 Ottobre:

    Volume del singolo reattore = 1.8 dm3

    Questo volume di 1800 cm3 è decisamente superiore al V1 calcolato prima e corrisponderebbe ad una camera di reazione cilindrica del tipo:
    h = 16cm, Dbase = 12cm
    che però non mi parrebbe corrispondere alle foto.

    Se questo fosse il volume corretto, 50 camere fanno 90 dm3 e la pressione di idrogeno nell'impianto risulterebbe, se non ho sbagliato i calcoli, di 23KPa cioè 0.2 atmosfere.

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  4. Ciao Franco,

    prova a considerare che in ogni caricamento, sia che si tratti di una sola cella sia di 100 (nel test da 1MW erano presenti più di 100 E-CAT), 1-1.2 g di idrogeno vadano persi nel lavaggio durante l'attacco dei tubi. (Nel caso dell'impianto da 1 MW hanno dichiarato che un tubo li univa tutti per permettere il caricamento simultaneo)

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  5. Ciao Mario,

    se ipotizziamo che 1.2g di Idrogeno siano stati persi per il lavaggio dei tubi, solo 0.5g di Idrogeno sarebbero stati caricati all'interno dei 100 reattori.

    massa = 0.5g
    pressione P = 25 bar (2500KPa)
    T = 298 K
    il volume V = (m * R * T) / P
    si ottiene un volume Vtot di 0.24 dm3.

    Un Volume complessivo di 0.24 dm3 per i 100 reattori attivi darebbe come volume per ciascuna camera di reazione V1 = 2.4 cm3
    Questo valore risulta inferiore rispetto al calcolo precedente.

    Se considero il volume della camera di reazione come 2.4 cm3 e la massa di Idrogeno dichiarata nel test del 6 Ottobre di 1.5g (a cui posso togliere qualcosina persa per il lavaggio, ma credo meno rispetto al caso dell'impianto da 1MW, supponiamo massa Idrogeno nel reattore = 1g)
    la pressione dell'Idrogeno nel modulo E-Cat:
    P = (m * R * T) / V otterrei 512063KPa (5120bar) un risultato ancor più lontano da valori plausibili...

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  6. Mario,

    hai potuto dare una occhiata alle specifiche preliminari dell'Hyperion?
    Che ne pensi?

    http://www.defkalion-energy.com/files/HyperionSpecsSheetNovember2011.pdf

    Non ho trovato dati sui consumi di Idrogeno e del Nichel.

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  7. Ciao Franco,

    per quanto riguarda la quantità di idrogeno secondo me la spiegazione è che le celle sono già cariche a pressione un po’ superiore a quella atmosferica per impedire ingressi d’aria durante lo stoccaggio. Poi prima del test vengono portate a 25 bar collegando la bombola. Il lavaggio riguarda solo il pezzo di tubo che esce dalla bombola e la zona di collegamento: questo volume è indipendente dal numero di celle da caricare e supponiamo che occorrano 1.5 grammi. La quantità di gas che entra è quindi dell’ordine di 0.2g in 100 celle che dà un volume di circa 1cc. A questo punto la quantità entrata nel caso della cella singola è di circa 0.02g che non si vede rispetto al volume perso per il lavaggio. Un volume interno di 1cc a mio avviso è spiegabile solo con la presenza all’interno di un liquido. L’altra spiegazione, molto più semplice, è che il caricamento sia una farsa (o perché tutta la storia è una truffa, o perché la procedura di ricarica è segreta e in realtà viene effettuata senza spettatori).

    Per quanto riguarda l’Hyperion, ho visto i dati. Un dato interessante è che dichiarano una polvere da 3-7 micron e non nanometrica. Strano anche che il refrigerante entri in alto e esca più in basso. Il fatto che lo strato di piombo sia esterno al coibente conferma l’assurdità della “termalizzazione dei gamma” nel piombo. L’utilizzo di olio diatermico in applicazioni domestiche mi lascia sconcertato. Per ora è solo carta. Aspetto di vedere se dopo il rifiuto di Rossi anche Defkalion rifiuterà la proposta di Celani.

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