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kekko.alchemi.
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No maury, perchè se noi facciamo l'elettrolisi del cloruro di zinco sciolto in acqua, è capace che l'idrogeno e l'ossigeno che si sviluppano vadano a reagire con lo zinco formando qualche idrossido o ossido! E' un pò come per la soda, se metti idrossido di sodio in acqua e fai l'elettrolisi non otterrai mai il sodio metallico... mentre se fondi l'drossido di sodio, e fai l'elettrolisi, ottieni da una parte l'ossigeno e dall'altra il sodio metallico... Fidati, non lo dico perchè l'ho soltanto studiato teoricamente, ma l'ho provato e i risultati sono questi. Un altro esempio è quello di recuperare l'alluminio dall'alluminato, puoi fargli fare tutte le elettrolisi che vuoi, ma se non fondi il sale (in assenza di acqua) non otterrai mai l'alluminio metallico!
Abbiamo scelto il cloruro di zinco, perchè questo sale fonde a temperature basse, un pò più di 250 °C, e quindi necessita di meno energia dell'alluminato per riottenere i reagenti!. -
maurjzjo.
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Ho capito.
Ad ogni modo ho fatto un po' di calcoli e purtroppo ho constatato che con tali reazioni otterremo solo 1 atomo di idrogeno per ogni elettrone di corrente elettrica impiegata.
Alla fine per ottenere diversi litri al secondo di idrogeno occorrono centinaia di amper.
Se volete posso pubblicare tali calcoli.
Maury
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militarx.
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CITAZIONE (maurjzjo @ 2/12/2006, 20:23)Ho capito.
Ad ogni modo ho fatto un po' di calcoli e purtroppo ho constatato che con tali reazioni otterremo solo 1 atomo di idrogeno per ogni elettrone di corrente elettrica impiegata.
Alla fine per ottenere diversi litri al secondo di idrogeno occorrono centinaia di amper.
Se volete posso pubblicare tali calcoli.
Maury
ti sbagli qua nn si usa corrente per produrre idrogeno, ma attraverso la reazione chimica acido metallo.. -
maurjzjo.
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Forse non hai capito che kekko vuole anche usare l'elettrolisi e la corrente elettrica.
Le alternative sono due :
1) Usare zinco e acido come carburante , in tal caso devi somministrarne sempre nuove quantita' di acido ma a duro prezzo in fatto di sicurezza
2) Riciclare zinco e acido con l'elettrolisi (sugli scarti delle precedenti reazioni) utilizzando come carburante la sola acqua ed e' in questo caso otterresti 1 solo atomo di idrogeno per ogni elettrone di corrente.
Tu ci andresti in giro con la tanica di acido per alimentare un auto ? O avere un serbatoio pieno di acido cloridrico in auto ?
Io no pertanto opterei la 2) ma a duro costo di corrente elettrica.
Maury
Edited by maurjzjo - 2/12/2006, 20:46. -
j3n4.
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CITAZIONE (maurjzjo @ 2/12/2006, 20:34)E' solo una tua impressione. Dal nulla non ottieni nulla.
Le alternative sono due :
1) Usare zinco e acido come carburante , in tal caso devi somministrarne sempre nuove quantita' di acido e in questo caso hai ragione tu ma a duro prezzo in fatto di sicurezza
2) Riciclare zinco e acido con l'elettrolisi (sugli scarti delle precedenti reazioni) utilizzando come carburante la sola acqua ed e' in questo caso otterresti 1 solo atomo di idrogeno per ogni elettrone di corrente.
Tu ci andresti in giro con la tanica di acido per alimentare un auto ? O avere un serbatoio pieno di acido cloridrico in auto ?
Io no pertanto opterei la 2) ma a duro costo di corrente elettrica.
Maury
Ecco, le critiche costruttive di Maury mi piacciono.
Almeno se proprio uno deve dire che una cosa è sconveniente lo facesse così!
Maury fammi un favore, mi posti qui i tuoi calcoli?
Vorrei capire di quanto siamo fuori e se possibile porre un rimedio.
Un salutone
j3n4
P.S. Non sottovalutiamo l'uso dei pannelli, in teoria possiamo usare il calore della macchina per ottenere i cristalli e quando abbiamo una cospicua quantità svuotiamo il contenitore e lo rigeneriamo in casa.
Personalmente invece sono sempre più convinto che questo sistema sia il più economico e sicuro che si possa usare per trasportare idrogeno nelle automobili.
Cmq io a girare con 5litri o massimo 10litri di acido muriatico ci girerei, non vedo il problema, si potrebbero mettere dentro dei contenitori idonei a sopportare incidenti ed evitare fughe... non ditemi che non si può fare perchè giro con 20litri di gas GPL nel bagagliaio tutti i giorni!. -
topolinus.
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io mi preoccupo di più del controllo della reazione che dell'acido. non è molto più pericoloso della benzina.
ma la reazione si ferma solo quando si va in difetto di uno dei reagenti...
in ultimo vi informo che l'acciaio inox non è inerte all'acido cloridrico.... piano piano se lo mangia. e si mangia pure tutte le strutture con cui viene a contatto anche come gas vaporizato nella reazione e che si potrebbe trovare miscelato all'idrogeno prodotto.
forse l'acido tartarico era meglio almeno è cristallino.
cmq voglio farvi riflettere su una cosa.
anche se riuscissimo a rigenerare l'acido cloridrico e lo zinco dal sale risultante, l'energia necessaria per rigenerarli sarebbe con ogni probabilità molto superiorea quella necessaria per produrre l'idrogeno da elettrolisi diretta. e molte volte superiore all'energia prodotta dalla combustione dello stesso idrogeno.
qualcosa di più si potrebbe sperare se il processo avvenisse in modo industriale.
forsedobbiamo trovare un approccio diverso. dovremmo partire dalla fine.
trovare qualcosa che si può dissociare facilmente e che ricombinandosi produca idrogeno.
. -
j3n4.
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CITAZIONE (topolinus @ 2/12/2006, 21:26)io mi preoccupo di più del controllo della reazione che dell'acido. non è molto più pericoloso della benzina.
ma la reazione si ferma solo quando si va in difetto di uno dei reagenti...
in ultimo vi informo che l'acciaio inox non è inerte all'acido cloridrico.... piano piano se lo mangia. e si mangia pure tutte le strutture con cui viene a contatto anche come gas vaporizato nella reazione e che si potrebbe trovare miscelato all'idrogeno prodotto.
forse l'acido tartarico era meglio almeno è cristallino.
cmq voglio farvi riflettere su una cosa.
anche se riuscissimo a rigenerare l'acido cloridrico e lo zinco dal sale risultante, l'energia necessaria per rigenerarli sarebbe con ogni probabilità molto superiorea quella necessaria per produrre l'idrogeno da elettrolisi diretta. e molte volte superiore all'energia prodotta dalla combustione dello stesso idrogeno.
qualcosa di più si potrebbe sperare se il processo avvenisse in modo industriale.
forsedobbiamo trovare un approccio diverso. dovremmo partire dalla fine.
trovare qualcosa che si può dissociare facilmente e che ricombinandosi produca idrogeno.
Scusate ma io fin quando non vedo che la corrente che mi da l'alternatore non basta per riconvertire i materiali non sono contento, inoltre si può usare scorte e convertire piano piano una parte dello scarto.
Cioè immaginate questo sistema non come un moto contemporaneo ma come una batteria che immagazzina energia.
Dove, quando e quanto lo decidiamo noi.
Saluti
j3n4. -
maurjzjo.
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Vi prego di verificare i conti.
[Inizio Processo]
2Zn + 4 HCl ----> 2ZnCl2 + 2H2 (produzione di idrogeno)
2ZnCl2(solido) + Energia ==> 2ZnCl2(liquido)
2ZnCl2 <----> 2[Zn++] + 4[Cl-] (equilibrio dissociativo allo stato fuso)
2[Zn++] + 4e ----> 2Zn (elettrolisi al catodo - recupero dello zinco 2Zn che ritorna all'inizio)
4[Cl-] -------> 4e + 2Cl2 (elettrolisi all'anodo - recupero del cloro)
ADDIZIONE DI ACQUA:
2H2O + 2Cl2 ---------> 4HCl + O2 (Recupero dell'acido 4HCl che ritorna all'inizio)
[Fine Processo]
Quindi dall'inizio del processo fino al termine sono stati coinvolti quattro elettroni (4e) e la produzione di 4 atomi di idrogeno (2H2) e quindi 1 atomo di idrogeno per ogni elettrone.
Adesso supponiamo di impiegare la corrente elettrolitica di 1 Amper pari a 625 * 10^16 elettroni/secondo ,
sapendo che produciamo 1 atomo di idrogeno per ogni elettrone sapremo che con 1 Amper produrremo
625 * 10^16 Atomi_di_idrogeno al secondo e quindi 312,5 * 10^16 molecole di idrogeno (H2) al secondo.
312,5 * 10^16 molecole di H2 al secondo corrispondono a 51,80 * 10^-7 moli di idrogeno al secondo.
Supponendo come un gas ideale l'idrogeno , applichiamo la legge dei gas perfetti :
pV= nRT
R=0,0821 L·atm/(mol·K)
otteniamo il volume occupato dall'idrogeno in un secondo ad una temperatura e pressione prefissate in 373,15 K (100 C) e 0,5 atm.
V= (nRT)/p =
V = (51,80 * 10^-7 * 0,0821 * 373,15) / 0.5 = 317,4 microlitri in un secondo = circa 19 millilitri in un minuto
Quindi con 1 Amper otteniamo 19 millilitri al minuto di idrogeno
Escludendo perdite varie e quindi solo in linea ideale
Supponiamo di voler produrre 1 litro (1000 millitri) al minuto di idrogeno , basta fare una proporzione :
1[amper] : 19 [millilitri/min] = x[amper] : 1000[millilitri/min]
x = 52,63 Amper
Maury
Edited by maurjzjo - 3/12/2006, 21:12. -
j3n4.
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Ma il reattore produce 1litro al minuto... massimo 2, volendo proprio esagerare arriveremo a 4.
10litri al secondo è una conversione improbabile Maury.
Cmq grazie lo stesso è una linea di guida.
Magari con i tuoi calcoli si può calcolare una conversione più fedele alla realtà.
Mettiamo che per fare un idrobooster per economizzare il traggito di un autovettura arriviamo a pompare 4litri di idrogeno al minuto.
Per non rimanere senza materia prima ci tocca convertire ad un ritmo di almeno il doppio... quanto ci costa convertire 8 litri al minuto?
Questo mi sembra più interessante.
Saluti
j3n4. -
j3n4.
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Ecco... questa è una brutta notizia.
Se i tuoi calcoli sono corretti significa che per riconvertire tutto ci vuole molto più tempo del previsto.
Personalmente non sono in grado di smentire i tuoi calcoli sulla carta ma spero che tu abbia sbagliato qualcosa...
Per quanto mi riguarda non mi resta che provare...
Però a questo punto vorrei chiarire una cosa:
Sia l'alluminato che il cloruro di zinco sono materiali molto inquinanti.
Non mi sentirei tranquillo a dire ok abbiamo un reattore che consuma poco ma che inquina quanto una petroliera quando si ribalta... a coscienza mi sento di dover fare in modo che tali sostanze vengano o riconvertite o distrutte.
Voler usare l'idrogeno era il sogno che accarezzavo da tempo per smetterla di inquinare il pianeta spendendo pure dei soldi!
Se non troviamo un sistema per per la conversione o distruzione del materiale di scarto tutto questo non ha senso.
Per quanto economico possa sembrare questo reattore se lasciato funzionare in questo modo è troppo inquinante.
Dai ragazzi la mia BETA è quasi pronta non ditemi che ci areniamo qui.
Un ultimo sforzo e ci siamo dai!
Saluti
j3n4
P.S.CITAZIONEx = 1143 Amper per avere 8 litri/min di idrogeno .
Cmq questo passaggio un pochino mi puzza, 87KA per 10litri al secondo ci posso anche stare... ma se voglio fare 1litro al minuto occorrono 36A?
Ho sbagliato i conti?
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maurjzjo.
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CITAZIONEPerò a questo punto vorrei chiarire una cosa:
Sia l'alluminato che il cloruro di zinco sono materiali molto inquinanti.
Diciamo che ci sono due strade :
1) Strappare l'idrogeno dall'acqua con sostanze particolari e usarlo come combustibile - nuovo idrogeno deriva da sempre nuova acqua introdotta ma occorre anche energia elettrica
oppure
2) Strappare l'idrogeno direttamente dall'acido o sostanze che lo contengono - nuovo idrogeno richiede pero' sempre nuova alimentazione di acido e cio' non richiede elettricita' ma solo somministrazione di sempre nuova sostanza acida.
Nella 1) l'idrogeno si strappa dall'acqua utilizzando il cloro.
Maury
Edited by maurjzjo - 3/12/2006, 21:13. -
kekko.alchemi.
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Ciao a tutti, ottime notizie mi tornano a far sperare!!!! Avevo abbandonato la reazione fra acido solforico e zinco, perchè quando fondevo i sali, l'anidride solforica evaporava come gas, e mi lasciava un deposito di ossido di zinco, credo la reazione sia questa:
ZnSO4 + energia --------> ZnO + SO3gassoso
mi impediva quindi di recuperare lo zinco dall'elettrolisi, ma poi ho voluto provare... tanto per non buttare quei bei cristalli di ZnSO4! Li ho sciolti in acqua, ho fatto l'elettrolisi, ed ho ottenuto sul catodo zinco metallico, che messo in acido solforico ha generato nuovo idrogeno!!!! Mi resta solo un dubbio, che cosa si genera sull'anodo?? SO4 la vedo difficile... se fosse SO3 basterebbe metterla in acqua per dare nuovo acido!!
Ok, abbiamo fatto un altro passo avanti, ora non ci servono più le alte temperature!!. -
kekko.alchemi.
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Da paura!!!! Ho appena finito l'elettrolisi del ZnSO4, sul catodo si è formato zinco metallico creando una ramificazione davvero spettacolare, la cosa più bella è che all'anodo si è formata SO4 o SO3 (ancora non lo so di preciso), ma che comunque ha reagito istantaneamente con l'acqua della soluzione dando acido solforico!!! Infatti appena ho staccato la corrente, lo zinco si è messo a frizzare, dando nuovamente idrogeno e ZnSO4!!!!! La catena si è chiusa, riconversione riuscita a meraviglia!! Non mi sembra vero, finalmente ne siamo venuti a capo!! (spero di non aver cantato vittoria troppo presto) 
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maurjzjo.
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Si' ma l'inconveniente dei sistemi a catena chiusa come il tuo e' che l'idrogeno prodotto provenendo dall'acqua (che va continuamente somministrata) abbisogna di corrente elettrica per la prosecuzione della produzione.
Siccome c'e' un rapporto ben preciso tra corrente e quantita' di idrogeno prodotto , alla fine ci si accorge che occorrono centinaia di amper per poter generare qualche litro al minuto di idrogeno.
Alla fine dei conti puoi elettrolizzare anche l'H2SO4 anziche' il suo sale.
Ad un certo punto anziche' scegliere sistemi che estraggono idrogeno dall'acqua con ciclo chimico messo in movimento dalla corrente elettrica , uno preferisce scegliere i sistemi non a ciclo chimico che estraggono idrogeno dall'acqua con continuo rifornimento di carburante ed emissione di scarico pero' con il vantaggio di non richiedere migliaia di amper di elettrolisi.
Abbiamo visto che nella reazione a ciclo di acido cloridrico il rapporto era 1 atomo di idrogeno : 1 elettrone
Calcoliamo tale rapporto nella vecchia reazione soda/alluminio :
[Inizio Processo]
2Al + 2NaOH + 6H2O --------> 2[Na+][Al(OH)4-] + 3H2
ADDIZIONE DI ACQUA:
2[Na+][Al(OH)4-] + H2O <----> 2[Na+] + 2[Al(OH)4-] + H2O (idrolisi)
2[Na+] + 2e ---> 2Na (elettrolisi - produzione di sodio al catodo)
2Na + 2H2O ----> 2NaOH + H2 (recupero della soda caustica 2NaOH per riutilizzo alla prima reazione)
2[Al(OH)4-] --> 2Al(OH)3 + H2O2 + 2e (elettrolisi - produzione di acqua ossigenata all'anodo)
[Fine processo]
In questo caso abbiamo idrogeno prodotto come 3H2 + H2 in corrispondenza di un consumo di corrente pari a 2e quindi il rapporto idrogeno/elettricita' e' di 8 atomi di idrogeno ogni 2 elettroni ossia di ben 4:1 contro il pessimo 1:1 del processo di prima con l'acido.
Questo significa che occorre meno corrente (un quarto rispetto ai sistemi precedenti) per produrre la stessa quantita' d'idrogeno (infatti la corrente piu' che altro serve per il ciclo della soda caustica e il suo recupero) pero' occorre continuamente somministrare alluminio ottenendo un'emissione di scarico di idrossido di alluminio.
Maury
Edited by maurjzjo - 3/12/2006, 02:38. -
j3n4.
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Per come la vedo io Maury, a questo punto sono meglio gli scarichi di un motore scassatissimo alimentato con petrolio e suoi derivati.
L'alluminio in particolare viene assorbito dalle piante e gira che ti rigira finesce nello stomaco dell'uomo.
L'uomo non può spurgare alluminio, forse lo zinco si ma l'alluminio lo porta a vari tipi di malattie.
O troviamo un modo per distruggere l'idrossido o questo metodo non va bene.
Saluti
j3n4
P.S. Super kekko! Mi raccomando dacci dentro con questa conversione, chissà magari ci vogliono meno ampere!
Nel frattempo sto montando il pressostato, penso che per la prossima prova avremo il loop di acido completo.
P.P.S.CITAZIONEx = 147,9 Amper
Ecco, 1litro al minuto semmai lo fai con 15A non con 147,9A era qui che ti volevo portare. Mi sa che hai sbagliato la conversione delle unità di misura Maury.Controlla bene, io sono certo che con 15A ci fai un litro al minuto..
H2 da reazione chimicaNon so voi, ma ci andrò in giro :-) |