MCEL, NaBH4…. SodioBoroIdruro: il petrolio del nuovo millennio…………?

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Ho scoperto questo titolo MCEL un po’ per caso…. www.energoclub.it
A mio avviso ha delle potenzialità enormi…..

Le difficoltà di accumulo sono tra i principali ostacoli alla diffusione di sistemi basati sulle tecnologie ad idrogeno, per contro esistono molte possibili tecniche o anche strategie adottabili, purtroppo non è incentivata la ricerca e lo sviluppo di questi sistemi (al pari delle tecniche per la produzione), sopratutto la mancanza di ricerca sta rallentando lo sviluppo delle filiere utili al concreto sviluppo di tale vettore energetico, nonostante le buone intenzioni che a parole si dichiarano frequentemente negli ambienti politici, di fatto i fondi rimangono marginali e comunque insufficienti al conseguimento di uno standard applicativo utile ad iniziare la diffusione commerciale di veicoli ad idrogeno o comunque a celle a combustibile.
A livello teorico esistono una decina di sistemi di accumulo, alcuni prevedono lo stoccaggio di idrogeno puro, altri prevedono di abbinare le molecole H2 con altri elementi chimici dai quali essere ricavato all'occorrenza, altri sistemi ancora prevedono di abbinare H2 con carbonio o con biossido di carbonio e di utilizzare tali miscele come carburante.
Non necessariamente si dovrà adottare uno solo tra questi sistemi, più verosimilmente alcuni tra i vari sistemi potrebbero essere adatti ad uno o a più particolari utilizzi.

Gas compresso o liquefatto non sono a mio avviso fattibili per la notevolissima pericolosità dell’idrogeno… capace di infiltrarsi ovunque ed estremamente esplosivo…
Ed eccoci al dunque….

La tecnologia che in futuro potrebbe risolvere maggiori problemi di accumulo, trasporto e distribuzione dell'idrogeno sembra essere la tecnologia basata sul sodio boroidruro. In pratica l'idrogeno viene imprigionato nei legami chimici del boro e del sodio, formando un sale. Una soluzione acquosa composta per metà da sodio boroidruro e metà di acqua (in peso) fornisce (attraverso un catalizzatore al rutenio) idrogeno con un rapporto energetico simile, in volume, alla benzina. Una volta che l'idrogeno viene estratto dal sodio boroidruro rimane del borace, una sostanza presente nei detersivi comuni, la quale può essere riciclata nuovamente in sodio boroidruro.
L'utilizzo del NaBH4 non è recente, la Nasa lo aveva adottato per alimentare i razzi dello shuttle, il programma fu accantonato negli anni '70 perchè il sale non reggeva le enormi temperature a cui sono sottoposte le strutture dello shuttle. I tecnici dell'epoca sostenevano che il sodio boroidruro avrebbe avuto una possibilità nell' impiego per uso civile tra la fine e inizio secolo.
La DaimlerChrisler ha costruito un prototipo applicando la tecnologia che utilizza il sale in questione per alimentare delle fuelcell (il Natrium, su un modello Town & Country della Chrysler). Anche la PSA-Peugeot ha costruito un prototipo con il catalizzatore al rutenio, si chiama H2O.
La Millennium cell (che produce i sistemi catalizzatori brevettati ) ha realizzato diversi prototipi con la Ford. Altre applicazioni stanno per essere presentate dalla Amperion, una ditta di servizi per le compagnie di telecom ,in particolare per i generatori elettrici di emergenza nelle centrali di telecomunicazioni, ospedali, uffici ecc. Probabilmente la prima applicazione in scala sarà attuata dall'esercito USA che sta costruendo dei generatori strategici e tattici per le necessità di energia elettrica logistica.
I problemi da superare sono:
1) Alto costo del sodio boroidruro, comunque il borace residuo può essere continuamente riciclato per cui il costo diventa ammortizzabile.
2) Messa a punto di un buon sistema di riciclaggio sodio boroidruro-borace-sodio boroidruro.
3) Ottimizzazione del sistema catalizzatore sia in costi che in rendimento
I problemi sono in gran parte di tipo economico, la Millennium Cell indica in 4/5 anni il tempo necessario a loro per ovviare a questi problemi e ritiene che il sistema possa avere una certa diffusione tra una decina d'anni. Probabilmente con investimenti maggiori i tempi potrebbero essere accorciati.
In pratica, l'utilizzo di questo sistema risolverebbe due terzi dei problemi che ostacolano l'impiego di idrogeno, il sistema di accumulo -trasporto e il sistema di distribuzione-utilizzo, in quanto, a differenza di tutti gli altri sistemi, non è infiammabile e neanche tossico-nocivo. Certo è una tecnologia abbastanza recente ma dobbiamo comunque avanzare una critica ai mezzi di informazione nazionali che non hanno non solo messo in evidenza ma neanche accennato a questa nuova prospettiva.

www.millenniumcell.com

 

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Un alternativa è questa: Il Palladio o altre leghe metalliche capaci di assorbire idrogeno…...

Una tecnologia che in passato era considerata molto interessante ma che ha mostrato i suoi limiti nel costo della materia prima e nel peso dei sistemi, il volume di accumulo potrebbe essere paragonato a quello dei carburanti attuali, ma il peso diventa anche 10 volte maggiore.
Gli idruri di metallo sono dei composti che trattengono idrogeno nello spazio interatomico di un metallo (fig. 1). La loro origine risale all’anno 1866 quando Graham notò l’assorbimento di consistenti quantità di idrogeno da parte del palladio ma fino agli anni 1960 furono poche le applicazioni degli idruri di metallo.
Il motivo di questo disinteresse era dovuto al fatto che gli idruri conosciuti erano di tipo "binario" cioè composti solo da un metallo e dall’idrogeno e anche quando furono sperimentati i primi idruri di tipo "ternario" fu inizialmente quasi impossibile controllare le loro proprietà meccaniche e termodinamiche. Questi problemi rimasero irrisolti fino a quando, in seguito ai lavori pionieristici di S.R. Ovshinsky, si crearono i primi idruri a base di leghe di metalli le cui diverse proprietà furono adeguatamente impiegate e le applicazioni pratiche degli idruri rese così possibili (www.ovonic.com)
Gli idruri si formano ed agiscono attraverso due fasi: l’assorbimento ed il rilascio dell’idrogeno. L'assorbimento dell'idrogeno nello spazio interatomico (idrogenazione) è un processo esotermico che richiede raffreddamento mentre la sottrazione di idrogeno (deidrogenazione) è un processo endotermico che richiede calore.
Quando la pressione dell’idrogeno viene inizialmente aumentata l’idrogeno si dissolve nel metallo e quindi comincia a legarsi con esso. In questa fase la pressione operativa rimane costante fino al raggiungimento del 90% della capacità di immagazzinaggio. Al di sopra di questo limite è necessario operare con pressioni elevate per raggiungere il 100% della capacità. La dispersione di calore durante la formazione dell’idruro devono essere continuamente rimosse per evitare che l’idruro si infiammi. Se l’idrogeno viene estratto da un altro gas, una parte di esso può essere liberata in modo che porti via gli elementi estranei che non si legano al metallo. Con la deidrogenazione invece, si spezza il legame formatosi tra il metallo e l’idrogeno e la pressione operativa aumenta all’aumentare della temperatura. Inizialmente si opera a pressione elevata e viene rilasciato idrogeno puro quindi in seguito alla rottura del legame con il metallo la pressione si stabilizza fino a ridursi drasticamente quando nell’idruro residua circa il 10% dell’idrogeno. Quest’ultima parte di gas è molto difficile da rimuovere essendo quella più saldamente legata al metallo e quindi spesso non può essere recuperata nel normale ciclo di carico e scarico (Amos, 1998).
La temperatura e la pressione di queste reazioni dipendono dalla composizione specifica dell'idruro. Il calore di reazione può variare da 9.300 fino a 23.250 kJ/kg di idrogeno e la pressione può anche superare i 10 MPa. La temperatura di deidrogenazione a sua volta può superare i 500 °C. considerato questo vasto campo di temperatura e pressione, la costruzione di unità d’immagazzinaggio presenta notevoli difficoltà. Inoltre, ogni lega ha differenti caratteristiche quali il ciclo di vita e la temperatura di reazione.
Il contenitore dell’idruro deve essere pressurizzato e contenere una area sufficientemente grande per lo scambio del calore al fine di garantire la rapidità delle fasi di carico e scarico dell’idruro per le quali è richiesta, inoltre, stabilità termica e strutturale della lega impiegata (Amos, 1998).
Anche se per la deidrogenazione è necessario calore, l'eventualità che si verifichino perdite di idrogeno non riveste particolare importanza ed è questo il motivo per cui tali tecnologie sono considerate sicure. Gli svantaggi sono, però, la pesantezza dei sistemi, la bassa densità gravimetrica dell'idrogeno (1%-7%) ed i costi generalmente elevati che non consentono ancora la realizzazione di sistemi di immagazzinaggio ad idruri di metallo funzionanti commercialmente su larga scala.
I costi operativi per tali sistemi includono quelli relativi alle operazioni di raffreddamento per l'idrogenazione e riscaldamento per la deidrogenazione. L'ammontare di calore richiesto dipende dal tipo di metallo e dalle sue applicazioni. Se, per esempio, il sistema è integrato con una cella a combustibile, la quantità di calore necessaria può essere fornita dal carico di raffreddamento della cella ed avere in questo modo un costo insignificante. Così, idruri a bassa temperatura potrebbero ben integrarsi con celle PEM (Polymer Electrolyte Membrane 4) che operano a 80 °C, mentre idruri ad alta temperatura con celle del tipo SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) e MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell) che operano rispettivamente a 1000 °C e 650 °C. Gli altri sistemi d'immagazzinaggio, invece, non hanno la possibilità di integrarsi con tali tecnologie.
Il costo totale di questi sistemi è influenzato fortemente dal costo dell'idruro di metallo e sono ulteriormente penalizzati dall'assenza di economie di scala. Queste leghe, inoltre, non hanno attualmente un largo impiego, per cui sono prodotte in quantità limitate. Una crescita della loro domanda, con conseguente carenza di materiali disponibili, avrebbe come conseguenza incrementi notevoli dei loro costi e l'impossibilità, quindi, di realizzare economie di scala.
Per il futuro, anche se si prevede un incremento del costo delle leghe impiegate, si auspica che almeno sistemi molto piccoli possano essere competitivi con altre tecnologie.
Fintanto non sia individuato il sistema migliore per l'accumulo di idrogeno possono essere adottate strategie e tecnologie già collaudate e praticabili con le attuali strutture e reti di distribuzione.Alcuni esempi:
1) Qualsiasi idrocarburo addizionato con idrogeno migliora la combustione e il suo rendimento.
2) Metano additivato con il 15 per cento in peso di idrogeno, corrispondente al 5 per cento in termini energetici, definito commercialmente Hythane.
3) Ammoniaca: attualmente viene preparata da idrogeno estratto da idrocarburi, in particolari condizioni può essere più conveniente prepararla partendo da idrogeno elettrolitico e azoto atmosferico.
4) Alcool metilico: attualmente viene ottenuto da idrocarburi, in particolari condizioni può essere più conveniente ottenerlo da idrogeno più anidride carbonica (reazione di Sabatier) recuperabile magari da grossi impianti di immissione in atmosfera.
5) Syngas: attualmente si ottiene da pirolisi o gassificazione di biomasse, si può produrre anche partendo da idrogeno ed ancora da anidride carbonica.

Tra i metalli vedo bene il palladio (per immagazzinare e per purificare l’idrogeno e come catalizzatore per trasformare per esempio il metano in idrogeno)…. Vedo male il platino per questo motivo:

Platinosintetico™ is a novel family of Fuel Cells catalysts based on a new polymeric ligand and on low price metals.
Platinosintetico™ is a platinum free catalyst. This means that limited platinum supply and prohibitive cost will no longer be a hurdle for fuel cell market development.
With Platinosintetico™ a safe, low cost, ethanol compatible power source has now become available. Alternative fuels such as methanol, compressed hydrogen gas or metal hydrides were inconvenient, expensive and / or toxic, without a developed supply infrastructure - therefore not feasible for widespread use.
Scientific research on Platinosintetico™ is jointly developed by Technofil with the Institute for Organometallic Chemical Compounds (ICCOM) of the National Research Bureau (CNR) of Florence, co-operating with the University of Pisa, Trieste, Milan and Siena.
Sicuramente la Technofil non è la sola che sta sviluppando cose del genere…

 

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Sull’idrogeno come “fonte” di energia…
Comunemente si pensa all'idrogeno come ad una fonte di energia, in realtà ciò non è esatto in quanto deve essere estratto dall' acqua (elettrolisi) o da combustibili fossili (vari processi termochimici) ciò comporta un consumo di energia, per questo è considerato un "vettore" o un "accumulatore" o, come definito in inglese, un "memorizzatore" di energia, Potenzialmente può diventare uno dei migliori sistemi per il recupero di energia elettrica, perfino migliore dei sistemi idroelettrici, attualmente i più convenienti e quindi i più adottati allo scopo.
Sta diventando un luogo comune declassare l'idrogeno a semplice "forma" di energia e non si considerano tutte le potenzialità che deriverebbero dalla messa a punto e dall'adozione delle migliori tecnologie per produrre ed utilizzare l'idrogeno: Le migliori fonti di energia sono quelle rinnovabili, però hanno l'inconveniente di essere discontinue: a volte non c'è vento, fiumi con portata non ottimale, sole coperto, a volte invece di queste fonti ve ne sono in eccesso, sfruttando le caratteristiche di "memorizzatore di energia" dell' idrogeno si potrebbero rendere le fonti rinnovabili pienamente sfruttabili, non solo per ottenere energia: se ci fosse idrogeno in eccesso potrebbe essere usato per ottenere prodotti chimici e/o industriali come ammoniaca (oggi si ottiene da idrogeno petrolifero sopratutto per produrre fertilizzanti), metanolo ( oggi si ottiene da petrolio) ecc. ottenendo così un risparmio/non utilizzo di combustibili fossili (fonte esauribile ed inquinante nell'utilizzo).
Quindi l'idrogeno, allo stato attuale, non è una fonte primaria di energia ma non è neanche un semplice vettore (come lo è ad es. la benzina), se permette il recupero di energia altrimenti dispersa o non utilizzabile può essere considerato una vera e propria fonte di energia primaria e rinnovabile come tutti i sistemi che permettono il recupero e il risparmio energetico.
L' idrogeno ha un valore commerciale minimo di 0,8 €/Nm3 ( basso grado di purezza ed elevate quantità di acquisto) e un costo massimo di 3,6 €/Nm3 (puro al 99,9999 % e quantità minima di acquisto).
In particolari condizioni usando le appropriate sinergie potrebbe avere un costo paragonabile al metano (vedi articolo)
La produzione mondiale annua di idrogeno è di 500 miliardi di Nm3 , equivalenti a 44 milioni di tonnellate, ottenuti per il 90% dal processo chimico di reforming degli idrocarburi leggeri (principalmente il metano) o dal cracking di idrocarburi più pesanti (petrolio) e per il 7% dalla gassificazione del carbone. Solo il 3% dell'attuale produzione è ottenuta per elettrolisi

L' idrogeno prodotto è impiegato per il 95% nell'industria chimica, che con esso produce ammoniaca, alcool metilico (metanolo) e prodotti petroliferi; il 5% è invece utilizzato dall'industria metallurgica per il trattamento dei metalli.
Ad oggi non sono ancora stati adottati sistemi sostenibili di produzione , accumulo e distribuzione dell'idrogeno anche se le tecnologie lo permetterebbero.

 

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Ed ecco la chicca…. (almeno per me…)

Sono a buon punto varie tecnologie di produzione di fuel-cells (celle a combustibile o pile a combustibile), sono ormai molti e a buon punto anche i prototipi di veicoli a idrogeno
Ad oggi esiste una sola società che sia riuscita a sviluppare un sistema di rifornimento ad idrogeno puro, ad alta densità, a sicurezza intrinseca e sopratutto che risolva il problema di accumulo, trasporto e distribuzione del combustibile.
Tutto ciò è possibile sviluppando un carburante chimico adatto alle fuel cell e riciclabile in un ciclo chiuso, nel quale alle varie trasformazioni viene solo aggiunto idrogeno.
Il carburante è composto da un sale ( NaBH4, sodio boroidruro) che quando viene introdotto nel serbatoio dell'auto è diluito in acqua, questa "acqua salata" ( non tossica e non infiammabile) fatta passare per un sistema catalitico rilascia idrogeno "su domanda", cioè, l'idrogeno viene prodotto al momento del bisogno per cui l'idrogeno "libero" nel sistema è presente in parti minime, riducendo a zero i rischi di incendi e/o esplosioni, a valle del processo catalitico oltre all'idrogeno si ha del borace (NaBO2, borato di sodio) un composto chimico non nocivo utilizzato nell'industria dei detersivi.
Il sistema installato su un minivan è dislocato interamente sul pianale e non pregiudica l'abitabità della vettura di serie originale.
Schema del ciclo del carburante nel sistema
dopo essere passato per catalizzatore il carburante processato viene recuperato in un altro serbatoio sotto forma di borace, un composto chimico simile al sapone, anche questo non tossico e riciclabile industrialmente in nuovo carburante (l'unico elemento che entra ed esce nel processo è idrogeno puro), una tecnologia che potrebbe essere considerata ottimale se sarà messo a punto un sistema a costi sostenibili.
Il gruppo catalizzatore della Millennium cell , il processo catalitico avviene per mezzo di contatti con rutenio
I prototipi dimostrativi presentati con questa tecnologia sono 2:
Chrysler Natrium, presentato all'inizio del 2002. Ha una autonomia superiore ai 500 Km e una velocità superiore ai 150km/h
Peugeot H2O, presentato in autunno del 2003,
Su questi veicoli la quantità di idrogeno presente nel ciclo non supera mai i 2,5 grammi, l'equivalente di un bicchiere di benzina, l'idrogeno viene prodotto a bordo a partire da una soluzione acquosa di boroidruro di sodio e da un catalizzatore al rutenio,

A questo punto può divenire interessante l’investimento in rutenio (attualmente 60-70 US$ all’oncia)…. metallo raro quanto il platino ma con un costo meno di 1/10….
Mi sono informato… e credo per il Rutenio il miglior produttore sia SWC….

 

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Infine la FUSIONE FREDDA (con il Palladio e/o il Tungsteno)…. Un bell’articolo… (anche se non centra proprio tantissimo...) (ma forse si)...

A qualcuno piace fredda
La Fusione Fredda (CF, Cold Fusion) è una vicenda scientifica che può essere raccontata, più di altre “storie” della scienza contemporanea, sotto due punti di vista, in questo caso poco “ancorati” tra loro, se non addirittura contrapposti. Da una parte ci sono i fatti sperimentali e le teorie che tentano di renderne conto. Si tratta di quella che viene definita la prospettiva “interna” di una ricerca scientifica. Questo aspetto può dirsi oggi in gran misura consolidato. Molti gruppi nel mondo si dedicano infatti allo studio della CF e dei comportamenti collettivi nella materia condensata. Sull’argomento si possono contare centinaia di pubblicazioni ed una decina di convegni internazionali, tra cui l’ultimo in ordine di tempo, The Tenth International Conference on Cold Fusion (ICCF-10, http://www.lenr-canr.org/iccf10/iccf10.htm), tenutosi a Cambridge, Massachusetts, dal 24 al 29 agosto del 2003.
L’altro aspetto, quello “esterno”, riguarda la CF come oggetto di comunicazione scientifica, dibattiti, polemiche, censure e rimozioni, ricezione mediatica, aspettative collettive, formazione del consenso, richieste di finanziamenti. Nel caso della CF le due prospettive “corto-circuitarono” ed ancora oggi pesa nell’opinione pubblica, e persino all’interno della comunità scientifica, la con-fusione nucleare che seguì la famosa conferenza stampa degli elettrochimici M. Fleischmann e S. Pons, nel marzo del 1989. Come se non bastasse, a pochi giorni di distanza fece seguito quella del fisico S. Jones, un esperto di catalisi muonica, che innescò una serie di rivendicazioni di priorità, seguite da una logica del brevetto e dello sponsor che non giovò affatto ad una autentica comprensione delle cose. A questo bisogna aggiungere i drastici pareri di alcuni guru della scienza europea, tutti più o meno legati alla Fusione Calda, che dichiararono “impossibili” le nuove scoperte. In pratica, si ottenne il risultato di mettere in contrapposizione due linee di ricerca che hanno metodi ed obiettivi diversi nello studio delle reazioni nucleari, e che non vanno visti dunque come la fusione “seria” e quella “cialtrona”, o peggio, come si disse, quella dei fisici e quella dei chimici, ma piuttosto come due campi di ricerca ben differenziati. Quando situazioni del genere si producono l’unico vero risultato è quello di una globale perdita di credibilità dell’attività scientifica.
È noto che la famosa equivalenza massa-energia trova in ambito nucleare una delle sue più feconde applicazioni. La massa a riposo di un nucleo stabile è minore delle masse a riposo che lo costituiscono. Questo gap è definito difetto di massa, ed indica in quale misura gran parte della massa originaria si è trasformata in energia di legame. Ci sono due modi per liberare questa energia: il “frazionamento” di nuclei pesanti, come l’Uranio o il Plutonio tramite bombardamento di neutroni (fissione nucleare), oppure la via esattamente opposta, fondere assieme nuclei leggeri, in genere isotopi dell’idrogeno come deuterio e trizio, “varianti” che hanno rispettivamente uno o due neutroni in più rispetto all’idrogeno (fusione nucleare). Tra le due vie, quella della fusione viene considerata preferibile, sia da un punto di vista energetico (maggior energia per unità di massa), che da quello della sicurezza. I famosi incidenti di Three Mile Island o Chernobyl hanno contributo in modo drastico alla perdita di fiducia nell’affidabilità della fissione, fino al punto da bloccare in molti paesi, tra i quali il nostro, il programma energetico basato sulle centrali a fissione. C’è inoltre il grave problema delle scorie radioattive. Tutto questo sembra suggerire che l’epoca della fissione sia finita, poiché le vecchie centrali non vanno bene, quelle nuove nessuno vuol farle, e pochi le progettano.
La fusione viene definita spesso “nucleare pulito” in contrapposizione a quello “sporco” della fissione, ma qui va subito chiarito un equivoco. Le reazioni di fusione su cui si “punta” in laboratorio sono essenzialmente due:
1) Deuterio + Deuterio = Elio-3 + 1 Neutrone;
2) Deuterio + Trizio = Elio-4 + 1 Neutrone.
In entrambi i casi si ha un’emissione di neutroni che è particolarmente intensa nel caso della (2). Dunque se per “pulito” si intende l’assenza di radioattività, è evidente che sia la fissione che la fusione presentano problemi non indifferenti. L’eventuale sfruttamento industriale della D-T prevede l’utilizzazione di un “moderatore” come il Litio liquido per rallentare i neutroni ed assorbirne l’energia. Anche in questo caso abbiamo a che fare con “sottoprodotti”. Anzi, uno dei problemi sulla via della realizzabilità della fusione è proprio quello della “tenuta” dei materiali sottoposti ad un forte flusso neutronico, che produrrebbe materiali fissili “ricchi”, utilizzabili per reattori “tradizionali”.
Perché la forza nucleare forte che ha un corto raggio d’azione entri in gioco, bisogna “schiacciare” i nuclei l’uno con l’altro con energia sufficiente a superare la barriera di Coulomb, legata alla repulsione elettrostatica dei protoni (tunneling).Ci sono essenzialmente due strategie per “forare” la barriera:
a) Riscaldamento della “miscela” nucleare (plasma) confinata in un forte campo magnetico, in genere in una variante della classica topologia “a ciambella magnetica” del TOKAMAK;
b) Compressione di una “pasticca” di Deuterio e/o Trizio mediante un “bombardamento” concentrico di raggi laser o comunque particelle ad alta energia.
In entrambi i casi ci sono parecchi problemi che riguardano sia la fisica di base che la gestione tecnologica dell’apparato. In particolare, nel primo caso la dispersione del plasma, nel secondo i limiti finora raggiungi nella compressione della materia nucleare. In entrambi si è finora raggiunta la temperatura di ignizione solo per poco, e si è immessa più energia di quanta se ne sia poi ricavata. Si tratta di ricerche costose, che possono essere condotto solo da collaborazioni molto ampie, e che lasciano poco spazio alla sperimentazione di architetture diverse (es. l’IGNITOR di B. Coppi).
È in questo contesto che si può comprendere il rumore della bomba elettrochimic di Fleischmann-Pons nell’ormai lontano 1989 (tra l’altro, in pessima tempestività con le nuove richieste del JET, Joint European Torus!). I due studiosi, tra i migliori al mondo nel loro campo, avevano usato un deposito elettrolitico di Deuterio ed elettrodi di Palladio, misurando un’emissione d’energia di parecchi ordini di grandezza più grande del tradizionale range chimico, ed un piccolo flusso di neutroni, cosa che fece supporre di aver a che fare con una reazione nucleare, contravvenendo alla convinzione che nessuna chimica delle alte energie avrebbe potuto far qualcosa di più che “scalfire” la corteccia elettronica dell’atomo! Del resto, non era una novità che a freddo l’Idrogeno è assorbito dalle strutture cristalline del Palladio e dal Titanio in quantità enormi (1 Volume di Palladio riesce a saturarsi fino a contenere 600 volumi di Idrogeno). Lo stesso Fleischmann aveva dimostrato nel 1972 come i nuclei di Deuterio formano nel reticolo del Palladio un particolare tipo di plasma a temperatura ambiente. Al primo convegno organizzato a caldo, (Erice, 1989), emersero anche dei precedenti, tra cui lavori degli anni ’30 di J. Tandberg, F. Paneth e K. Peters. Nonostante i (pochi) autorevoli appoggi-ricordiamo E. Teller e V. Goldanskij) - la polemica fu forte, ed i tentativi di ripetere l’esperimento diedero risultati confusi. In particolare sembrava essere poco chiaro il “conteggio” dei neutroni, troppo “pochi”, seguendo le reazioni (a) e (b). A fine aprile ’89 all’ENEA, F. Scaramuzzi e la sua equipe danno un’elegante conferma, insufflando Deuterio gassoso in trucioli di Titanio con metodi puramente meccanici-termodinamici, utilizzando alte pressioni (fino a 10 atm) e bassissime temperature (-200 gradi rispetto all’ambiente). L’esperimento di Scaramuzzi venne ritenuto al di sopra di ogni dubbio,e pose l’attenzione sulle condizioni di non-equilibrio - qui ottenute con metodi non elettrochimici -, ma continuavano a mancare i neutroni , ed una teoria.
Dopo la prima fase di teorie ad hoc, le indagini si spostarono sulla fisica degli effetti collettivi. L’idea generale era che il reticolo influenzasse in modo drastico i processi di tunneling in modo da produrre fenomeni di fusione diversi da quelli previsti dai canali (a) e (b), che si riferiscono a probabilità calcolate su processi di “urto” (scattering) nel vuoto. Una teoria interessante, semi-classica, fu quella degli idroni di Meyer –Reisz, che ipotizzò la formazione di grossi “globuli” quantistici su una lunghezza diverse volte più grande dell’intero passo reticolare del Palladio. All’interno di questa zona, la probabilità di tunneling aumentava. In questa stessa direzione , però rigorosamente basata sull’elettrodinamica quantistica, si mosse la teoria dei domini di coerenza, soprattutto ad opera del compianto G. Preparata, Emilio Del Giudice e Tullio Bressani.Si tratta della teoria più raffinata della CF disponibile, e vale la pena di esaminarla più da vicino per ragioni del tutto generali. La formazione dei domini di coerenza, infatti, riguarda moltissime situazioni tipiche della materia condensata, uno schema matematico che ritroviamo in fenomeni apparentemente diversi come la super-fluidità, la super-conduttività, la condensazione di Bose-Einstein, la super-radianza. Sono tutti processi in cui particolari condizioni fisiche favoriscono l’emergere di un comportamento collettivo dove un enorme di particelle è guidato da un’unica funzione d’onda, il cui ruolo è quello di correlare a favorire comportamenti cooperativi. In particolare, nel reticolo si forma quella che in teoria quantistica si definisce una correlazione non-locale di tipo long-range, ossia di parecchi ordini più grande delle dimensioni di una tipica cella del reticolo cristallino. Dal punto di vista energetico il dominio di coerenza è “vantaggioso”, nello stesso senso in cui lo è un livello energetico per un elettrone nell’atomo. All’interno del dominio la probabilità di tunneling è dunque molto alta, una sorta di “zona franca” per le reazioni di fusione tra deuteroni. È possibile dimostrare che in queste condizioni è favorito un canale di reazione che ha invece scarsa probabilità nel vuoto, ossia l’esotico:
a) D + D = Elio-4 + raggi gamma.
Viceversa, in questo caso le reazioni “tradizionali” (a) e (b) sono molto meno probabili, e questo spiega il problema del flusso di neutroni. Essendo tipici fenomeni lontani dall’equilibrio, e non-lineari, dunque molto sensibili alle condizioni al contorno, un gran numero di fattori condiziona il risultato e determina la produzione e la cattura di un certo numero di neutroni: le impurità del reticolo, le caratteristiche della cella elettrolitica, minime variazioni di pressione-temperatura, etc. Un’analisi dettagliata di questi processi è molto complessa, ma l’idea essenziale è che ciò che dovrebbe avvenire nei tokamak o all’interno delle stelle, a temperature e pressioni enormi, viene realizzato da particolari condizioni critiche del plasma di deuterio nel reticolo cristallino.
Il quadro teorico si è in questi anni arricchito di nuove analisi, ed oggi lo studio dei domini di coerenza è sicuramente il campo più promettente nell’ambito dello studio della materia. Gran parte del futuro di queste ricerche è legato alla ricerca delle cosiddette soluzioni non-perturbative in teoria quantistica dei campi. Anche dal punto di vista sperimentale i risultati nuovi non mancano, e promettono pure applicazioni interessanti nella costruzione di un “ponte” tra fisica e biologia. Nel caso particolare della CF si sono ridimensionate le aspettative energetiche. Tanto per fissare alcuni valori, nell’ormai classico esperimento di Takahashi-Ikegami (1992), basato su una raffinata versione dello schema originale di Fleischmann-Pons, si è ottenuta da una vaschetta di 700 millilitri di acqua pesante un’energia di 110 watt, più o meno equivalente al consumo di una lampadina.
La Cold Fusion è ormai un campo di ricerca maturo, ricco di evidenze sperimentali, e sostenuto da un contesto teorico tra i più innovativi della fisica. Il motivo per cui resta a tutt’oggi un campo di ricerca in larga misura minore rispetto ad altri non può essere dunque giustificato soltanto con il crollo del sogno di una fonte energetica pulita ed inesauribile a poco prezzo.Molto ha influito il gap di mentalità e metodi che esiste tra nuclearisti e particellai, in genere abituati ad essere separati da un divario energetico molto più ampio, veri e propri confini tra scale diverse che i domini di coerenza mischiano e rimettono in discussione, ormai nuovi “atomi” nello studio della materia. E naturalmente in quel più complesso e meno decifrabile gioco di interessi e consensi che ancora oggi regge le sorti della ricerca energetica e che costituisce il cuore “politico” della big-science.
(Ignazio Licata, Full Prof. Theor. Phys. IBR, Palm Harbor, FL, gennaio 2004, licata@programmazione.it)
Letture consigliate:
G. Preparata, Dai Quark ai Cristalli. Breve storia di un lungo viaggio dentro la materia, Bollati-Boringhieri, Torino, 2002;
I. Licata, Osservando la Sfinge - La realtà virtuale della fisica quantistica, Di Renzo, Roma, 2003.

 

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Millennium Cell Demonstrates Technology at Intel Developer Forum Fall 2004
Wednesday September 8, 8:00 am ET
Company to Power Notebook PC with HOD/PEM Fuel Cell System

SAN FRANCISCO--(BUSINESS WIRE)--Sept. 8, 2004--Millennium Cell Inc. (NASDAQ:MCEL - News), a leading technology development company which offers a proprietary technology to safely store, generate and deliver pure hydrogen as an energy source, today announced that it is demonstrating a prototype hydrogen fuel cell system to power a notebook PC at the Intel Developer Forum from September 7th through September 9th at the Moscone Convention Center in San Francisco. The system is on display in the Intel Pavilion in the technical showcase.

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The system consists of a disposable Millennium Cell Hydrogen on Demand(TM) ("HOD(TM)") fuel system combined with a hydrogen fuel cell. In this initial demonstration, the battery pack has been removed from a Dell C400 notebook PC and the computer is directly powered by the HOD and a Proton Exchange Membrane ("PEM") fuel cell system. The sealed, disposable cartridge containing the HOD system is similar in size and shape to a traditional battery pack. Also on display, will be the Company's vision of the next generation HOD and fuel cell system and how it will be integrated into a notebook personal computer without any loss of portability or functionality of the device.

"We are delighted to showcase our HOD technology at this prestigious forum," said H. David Ramm, Millennium Cell President and CEO. "We are excited to demonstrate the combined power of HOD/PEM technology to help realize the vision of 'all-day' computing."

"The Extended Battery Life Working group is actively working towards all-day battery life of mobile PCs. We encourage power source companies like Millennium Cell to work on and bring to market new power source technologies for notebook PCs," said Kamal Shah, Mobility Enabling Initiative Manager, Mobile Platforms Group, Intel Corporation and Chairman, Mobile PC Extended Battery Life (EBL) Working Group.

About Millennium Cell

Millennium Cell Inc. is engaged in the development of a next generation energy source for use primarily in consumer electronics, portable power devices and standby power systems as well as in selected transportation applications. The Company's innovative and proprietary Hydrogen on Demand(TM) systems safely generate high-quality hydrogen through the use of sodium borohydride. This chemical compound is non-combustible, high in energy density, easily distributed, and convenient for consumer use. Millennium Cell is developing technology in partnership with corporate and government entities. For more information, visit http://millenniumcell.com.

More information about EBL WG can be found at www.eblwg.org.

 

[WorldLove]

Chiusurua un pò bruttina.... domani tento un ingresso a 1,30.... voi come la vedete?

 

[WorldLove]

Minimo odierno a 1,25 (per ora)..... sembra essere un pò un falling knife.... ma io tento un ingersso per il lungo..... non so... ma mi inspira....

 

[WorldLove]

Mah... mi affascina e mi spaventa assieme.... mi sembra geniale... ma se è così geniale perchè sto titolozzo più o meno scende sempre da un bel pò.....???

Keeping the silicon hot and the world cool - that's the challenge Millennium Cell meets.

For years, scientists have known that boron hydrides store a significant amount of energy. However, direct combustion of boron hydrides presented a difficult engineering problem, so work on these compounds as a fuel source was largely abandoned in the 1960's. Recently, Millennium Cell has invented, patented, and developed a proprietary process that takes advantage of the inherent energy density of boron-hydrogen compounds, but that allows this energy to be accessed in a straightforward way. This process, called Hydrogen on Demand™, safely generates high-purity hydrogen from environmentally friendly raw materials. The produced hydrogen can then be consumed in a fuel cell or hydrogen-burning engine to produce useful power.

The "hydrogen" is stored at ambient conditions in a non-flammable liquid "fuel" - an aqueous solution of sodium borohydride, NaBH4. Sodium borohydride is made from borax, a material that is found in substantial natural reserves globally. The process supplies pure hydrogen for energy applications without the need (and associated energy penalties) for compression or liquefaction. Hydrogen produced by this system can be used for numerous applications, addressing a wide range of power requirements.
Click here to view video.

The Hydrogen on Demand™ system releases the hydrogen stored in sodium borohydride solutions by passing the liquid through a chamber containing a proprietary catalyst. The hydrogen is liberated in the reaction:
NaBH4 + 2 H2O —› NaBO2 + 4 H2 + Heat
cat——

The only other reaction product, sodium metaborate (analogous to borax), is water-soluble and environmentally benign. The sodium metaborate can either be disposed of or recycled as the starting material for the generation of new sodium borohydride.

The reaction occurs rapidly in the presence of catalyst; there is no need to supply external heat to access the hydrogen. The heat generated is sufficient to vaporize a fraction of the water present, and as a result the hydrogen is supplied with co-generated moisture. The moisture in the H2 stream is an added benefit both for fuel cells (humidifying the proton exchange membrane) and for internal combustion engines (reducing autoignition, slowing the combustion flame speed).

The reaction is completely carbon and sulfur free, producing a high quality energy source without polluting emissions. It is safe and easily controllable - hydrogen is only produced when the liquid fuel is in direct contact with the catalyst, thereby minimizing the amount of gaseous hydrogen on-board at any given time. The fuel solution itself is non-flammable, non-explosive, and easy to transport.

 

[WorldLove]

E qui stanno tutti brevetti delle Millenium in questa tecnologia....

As of March 2004, Millennium Cell owns 24 U.S. and non-U.S. patents which cover a wide variety of devices, systems, uses and applications for various boron chemistries. Millennium Cell also has over 30 pending U.S. and non-US applications. We maintain an active research program and have additional U.S. and foreign patent applications pending that cover our proprietary technology in hydrogen generation, battery and fuel cell designs, and sodium borohydride loops synthesis and regeneration chemistry.

We have adopted a proactive approach to identifying patentable inventions and securing patent protection through the timely filing and aggressive prosecution of patent applications. Patent applications are filed in the United States and internationally, in countries carefully chosen based on the likely value and enforceability of intellectual property rights. Our intellectual property program includes a strong competitor-monitoring element. We actively monitor the patent position, technical developments and other activities of companies operating in all of the potential markets for our products.

Our Patents:
U. S. Patent Number


6,706,909 Recycle of discharged sodium borate fuel March 16 , 2004
6,683,025 B2 Process for Making a Hydrogen Generation Catalyst Jan. 27, 2004
6,670,444 B2 Processes for Synthesizing Borohydride Compounds Dec. 30, 2003
6,586,563 B1 Processes for Synthesizing Alkali Metal Borohydride Compounds July 1, 2003
6,544,679 B1 Electrochemical Cell and Assembly for Same April 8, 2003
6,534,033 B1 System for Hydrogen Generation March 18, 2003
6,524,542 B2 Processes for Synthesizing Borohydride Compounds Feb. 25, 2003
6,497,973 B1 Electroconversion Cell Dec. 24, 2002
6,468,694 B1 High Energy Density Boride Batteries Oct. 22, 2002
6,433,129 B1 Compositions and Processes for Synthesizing Borohydride Compounds Aug. 13, 2002
6,250,078 B1 Engine Cycle and Fuels for Same June 26, 2001
5,948,558 High Energy Density Boride Batteries Sept. 7, 1999
5,804,329 Electroconversion Cell Sept. 8, 1998

The US now routinely publishes all pending patent applications 18 months after filing. Some of our published applications are listed below.

U. S. Patent Number

US Pub. No. 20030009942 A1 Differential Pressure-Driven Borohydride Based Generator

US Pub. No. 20030037487 A1 Portable Hydrogen Generator

US Pub. No. 20040009379 A1 Method and Apparatus for Processing Discharged Fuel Solution from a Hydrogen Generator

US Pub. No.20040033194 A1 System for Hydrogen Generation

US Pub. No. 20040035054 A1 System for Hydrogen Generation

US Pub. No. 20040011662 A1 Hydrogen-Assisted Electrolysis Processes

 

[WorldLove]

Un punto di vista un pò più obbiettivo....

Hydrogen Storage Workshop Summary

Oak Ridge National Laboratory’s Energy Directorate sponsored a Hydrogen Storage Workshop in May 2003 to explore research topics related to existing and potential hydrogen storage technologies for hydrogen-powered automobiles.

The purpose of the workshop was threefold:


Educate participants about hydrogen storage issues
Inspire new approaches to addressing the issues, leading to proposals and collaborations
Use the workshop as a springboard to develop a strong storage development effort at ORNL.



President Bush in January 2003 called for research directed toward developing hydrogen-powered fuel cell systems and proposed a $1.7 billion 5-year effort, including $720 million in new funding, for fuel cell vehicle research, development, and demonstration. Oak Ridge National Laboratory has expertise in several areas that could be harnessed to advance this R&D effort, particularly materials development.


Issues and Alternatives

Hydrogen storage is a critical enabling technology that must be developed to enable the widespread use of vehicles powered by either hydrogen-burning internal combustion engines (ICEs) or fuel cells. Hydrogen-based fuel cells and internal combustion engine technology are much more mature than technologies for production or storage of hydrogen. Hydrogen storage challenges arise primarily from its low volumetric density: requiring several times more storage space than any other fuel to supply a comparable amount of energy.

Hydrogen has been stored for decades as a compressed gas and as a cryogenic liquid. It is used extensively in industry and as a spacecraft fuel. However, its use to power personal vehicles presents unique challenges that existing storage systems do not answer:


Sufficient hydrogen must be stored aboard the vehicle to propel it for several hundred miles, in a system that can be quickly and conveniently refilled.
The storage system must be safe under all automobile operating conditions, including extreme conditions resulting from collisions.
It must be able to deliver fuel to the fuel cell or engine instantly upon startup and adjust fuel delivery instantaneously to meet changing vehicle power demands.
It must be small enough in volume not to impinge upon passenger or trunk space and light enough not to impact vehicle fuel economy.
It must be sufficiently impermeable to keep hydrogen losses through diffusion low over an extended time.
It must be able to tolerate some level of contaminants in the fuel or the storage medium.
The processes for manufacturing, fueling, and processing waste from the system must be energy-efficient and environmentally friendly (else the advantages of using hydrogen to replace hydrocarbon fuels are lost).
These requirements must be met at a vehicle operating cost comparable to that of a gasoline fueled i.c.e. vehicle.



The current methods of storing sufficient hydrogen to power a vehicle are pressurized storage pression, liquefaction and storage in cryogenic containment, or storage in a complex or chemical hydride. Of these, compression is the most mature and likely to be the system of choice for early generations of hydrogen-powered vehicles. The next most mature, cryogenic liquid hydrogen storage, is notable more expensive. Research into metal and chemical hydrides is in the early stages, and much more work is required to assess their feasibility.

The main research focus is energy density. For market acceptance, a storage system must store hydrogen at sufficient density to enable a vehicle range of at least 350 miles. DOE’s energy density targets for storage systems are 4.3 MJ/L by 2005 and 5.4 MJ/L by 2010. (Gasoline systems, by comparison, are at about 14 MJ/L.) At the same time, the whole system, including fuel, containment, storage medium, and associated instrumentation,must be comparable in volume and weight to fuel systems currently used on gasoline-powered vehicles. Volumetric advances (e.g., higher-pressure tanks) often have gravimetric costs (e.g., heavier tanks), so tradeoffs must be evaluated and managed constantly.



Automobile Industry Perspective

Auto makers stress that, to be marketable, hydrogen-powered vehicles must be popular with customers and profitable for automakers. Ownership of hydrogen vehicles must be basically the same as for gasoline vehicles: They must be as safe; they must provide comparable passenger comfort and capacity and luggage space; they must not need frequent or lengthy refueling; operation and maintenance must be user-friendly. Customers also expect the fuel system to last the life of the vehicle, a minimum150,000 miles.

The minimum hydrogen storage densities that would meet those challenges and enable marketing of a full range of vehicles is 12wt%, Chrysler representative Morse Taxon estimated. Making even that density workable will require other fuel-saving improvements, such as lower rolling resistance and drag, regenerative braking, reduced weight, and transmission system efficiencies. Since gasoline vehicles will be making those same improvements, the bar will continually be raised.

Cost is a make-or-break factor. A niche market for expensive low-emission vehicles might exist; but in general, customers will not pay a premium for fuel cell technology. A market sufficient to support a hydrogen infrastructure requires prices comparable to those of conventional vehicles.



State-of-the-art Storage Methods

Compressed hydrogen

Compressed hydrogen is a straightforward storage method and probably will be the easiest to implement in the short term. Most of the 3 million natural gas vehicles now on the road use compressed gas systems, so compressed hydrogen has the advantage of existing natural gas vehicle standards and industry expertise (a U.S. standard for compressed hydrogen is expected by the end of 2003). The current state of the art in compressed hydrogen tanks is a carbon fiber wrap and a polymer liner. These tanks are light, robust, and already commercially available. Energy density is the key issue. Research is needed to address the feasibility of storage at >10,000 psi; tank strength and weight; carbon fiber cost; hydrogen permeation through tank liners; non-ideal gas behavior of compressed hydrogen (relationship of permeability to storage pressure); conformable tanks; and the feasibility of using microspheres instead of tanks as storage vessels.

The primary cost driver for compressed H2 systems is materials costs: carbon fiber accounts for 40–50% of the system cost, and carbon fiber plus stainless steel hardware for 90% of the cost. There are significant opportunities for materials cost reductions.

Standards that compressed H2 systems must meet to satisfy the requirements of the auto industry include these:



Safety:

Safety standards equivalent to or greater than those for natural gas vehicles

On-board fault monitoring sensors

Sensors to detect low-level hydrogen leaks

Active ventilation to prevent escaped hydrogen from accumulating



Function:

Weight and volume targets

Refueling at flows of up to 6350 psi

Delivery of H2 to the fuel cell at acceptable pressure and flow rates

Accurate diagnostic and control data (e.g., fuel levels in tank)



Reliability:

Tank materials resistant to any corrosive effects of H2

Tolerance for low levels of fuel contaminants (e.g., oils from compressor)

Resistance to temperature extremes (heat from fueling, extreme low temperatures from emptying)

Consistent performance over the life of the vehicle



Convenience:

Complete refueling of tanks under all conditions without dead space



Multiple-tank systems add design flexibility, but the industry tends to prefer single tanks because inter-tank connections pose additional costs and risks.

DOE’s 2005 target for energy density of hydrogen tanks is 1.5 kWh/kg. Composite tanks from Quantum Technologies have already achieved 1.9 kWh/kg for 5,000 psi tanks and 1.6 for 10,000 psi. Quantum has delivered 10,000 psi tanks at 6 wt% and certified a complete hydrogen storage system at 3 wt % and has successfully demonstrated fueling of a 10,000 psi tank within 3 minutes.

The company has reduced the cost of its 10,000 psi tanks by 30% and achieved 45,000 cycles fatigue life. Assuming reductions in the cost of producing carbon fiber, Quantum expects to reduce the cost of its tanks by 10 times through economies of scale.



Liquid hydrogen

Liquid hydrogen is more energy-dense than gaseous H2; estimates of storage densities ranges from 4.2 to 5.6 MJ/L with current technology. Liquid hydrogen can be stored at about 20 K at 1 bar of pressure. Issues include the energy needed to liquefy hydrogen (about a third of its energy content), the vaporization rate, cost of the cryogenic systems, and refueling safety. Robotic refueling systems will be essential for safe handling of cryogenic fuel. Research focuses mainly on engineering improvements such as improved insulating material and designs. A relatively new avenue of research is the use of pressurized cryogenic tanks to enable use of both compressed gaseous hydrogen and/or liquid hydrogen, lessening the evaporation losses associated with the latter.



Metal hydrides

Chemical bonding of hydrogen in a solid material―either adsorption onto the surface of the medium or absorption into it―is expected to offer the highest hydrogen density of the known storage methods. Key research issues for hydrides include: the development of new hydride materials, reversibility, roles of catalysts or dopants, thermodynamics (pressure and temperature effects), kinetics, nonthermal systems, and capacity.

Hydrogen enters a metal hydride and occupies interstices in its structure. As the hydrogen enters the metal, heat is produced, which would need to be thermally managed by the vehicle. The hydrogen is released when the hydride is heated.

Fuel cell research has sparked a renewed interest in alanates—complex hydrides containing aluminum, hydrogen, and another element—but only NaAlH4 has been studied in detail so far. Almost all alanates can store 6 wt % hydrogen (the DOE target). Many can store 10 wt% (the automakers’ target). However, reversibility and extraction of the hydrogen has yet to be convincingly demonstrated.

Several years ago, researchers discovered that ball milling to break alanates into small particles improves their kinetics significantly. More recently, adding dopants, such as titanium, was found to make the hydriding reaction more readily reversible―more hydrogen is released, more quickly, at a lower temperature.

Research on metal hydrides is still in its infancy. Some areas for exploration are these:
Discovering better dopants than titanium, zirconium, iron, and carbon, on which research has concentrated so far
Determining what happens to titanium dopant after the dehydriding reaction
Optimizing the process so that it is reversible to the highest capacity possible
Determining the optimum configuration for alanate beds (e.g., thermal conductivity, expansion behavior, potential reaction of hydrogen with container materials, mitigating reactivity in case of accidents in wet weather)
Improving the synthesis of alanates for availability and affordability
Discovering other complex hydrides than alanates



GM is using combinatorial preparation techniques and infrared screening for quicker synthesis and analysis of hydrogen-sorbing intermetallic alloys in an effort to discover better metal hydrides. Combinatorial methods enable faster preparation and analysis of greater numbers of samples than bulk sampling. Pulsed laser deposition is used to deposit wedge-shaped layers of metals in a grid pattern on magnesium-coated chips to create multiple arrays of Fe-Ni-Mg alloys. The arrays are then heated in a chamber; the temperate is ramped up in increments of 10º per minute to 350º and held for 25 minutes and then ramped down again in the same increments. High-throughput infrared imaging detects the changes in the optical properties of the intermetallic alloys resulting from hydrogen sorption. For many sites on the array, the sorption behavior during the ramp down is different from the characteristics during the ramp up.

The effort has identified compositions with greatly reduced hydriding temperatures. Bulk samples of selected components are now being synthesized and characterized to verify the results of the infrared analysis.

ORNL is using neutron diffraction in a modified pressure cell to answer structural and thermodynamic questions about the role of hydrogen in hydrides. Neutron scattering allows a more accurate determination of the position of hydrogen molecules in the structure of hydrides, the atomic displacement parameters, and bond distances—parameters related to the physical characteristics of the materials. The work is expected to provide data on atomic structure, phase transformations, and thermal expansions.

The Rietveld structure refinement method will be used to analyze the neutron diffraction data. It will provide information on lattice dimensions, atom positions, site occupancy, atomic displacement parameters, and magnetic structures as functions of composition, temperature, and pressure.

These techniques are important to improving hydrides because atomic structure dictates the conditions under which hydrogen will dissolve in the lattice of a material to form a hydride. The information gained can aid in the prediction of new metal hydrides using crystal geometry. Neutron scattering is expected to provide data on minimum allowable H-H distances and understanding of the diffusion paths in the structures. These data can be used to support modeling to understand the atomistic origin of material properties.



Chemical hydrides

Chemical hydrides react with water upon exposure to a catalyst to form hydrogen and a reaction by-product. The chemical medium is stored aboard the vehicle as a liquid, generally at ambient conditions. The Millennium Cell, based on sodium borohydride chemistry, is the most developed chemical hydride effort. It has been demonstrated in the Chrysler Natrium, a fuel cell-powered minivan with a 300-mile range.

Chemical hydrides have several potential advantages:



Weight: High ratio of H2

Volume: high density

Cost: low (potentially, $1000 capital cost, $1.50 kg H2)

Low operating temperature

Purity of the H2 produced

Safety—the hydride is non-pyrophoric

Ease of handling of the liquid medium

Complete, rapid—but not explosive—reaction

Nontoxic, easy-to-handle reaction by-product



Millennium Cell uses an approximately 30% NaBH4 solution in water, stabilized with 1–3% NaOH, stored at ambient temperature and pressure. The NaBH4 reacts with water in the presence of a proprietary catalyst to instantaneously produce H2. The borax waste remains suspended in the water. About 300 kJ of heat is produced during the reaction (the heat must be rejected). The resulting H2 is pure and fully humidified. The by-product is a warm solution of borax.

The advantages of the Millennium Cell process are: it is safe, is potentially compact, and produces a benign waste. The disadvantages are that the hydrogen cost is not competitive, the technology is not fully optimized for weight and volume, it requires heat management, it requires spent fuel management and flushing, and the economical feasibility of recycling the waste is uncertain. (The maker claims a 53–65% recycling efficiency, but it has not been demonstrated.) The commercialization potential of the Millennium Cell has not been proved. A major breakthrough probably will be needed to get the hydrogen cost to below $3/kg.

Another chemical hydride system, the “Powerball,” employs NaH powder contained in small plastic balls. A splitter opens the balls and drops them into water, and the reaction produces H2 plus liquid NaOH. With further development, the Powerball system could be feasible for early introduction of fuel cell vehicles when the vehicles are geographically dispersed and infrastructure is lacking. The fuel could be stored at home, and an extensive refueling infrastructure would not be necessary. The Powerball system is compact and comparatively inexpensive, but it is heavy, it requires thermal management, the caustic spent fuel recycling feasibility and economics are unproven, and the hydrogen is high relatively expensive. Both iron oxidation and aluminum reduction are being studied, but neither technology is well developed and neither seems to have high commercialization potential.


Carbon

Hydrogen storage in various carbon materials (e.g., activated carbon, carbon foam, fibers, and nanotubes) has been researched. However, volumetric density levels have been unsatisfactory. Only nanotubes seem to offer any potential for acceptable volumetric density. Research issues for nanotubes include marked variability in results among different researchers, processing uncertainties, hydrogen release temperatures, and the means to produce large quantities of nanotubes of the required purity.



Advanced concepts

In addition to the more familiar technologies, numerous advanced concepts for hydrogen storage have been proposed that offer possibilities for research and development.


New storage materials

Polymers engineered to store hydrogen

Nanoporous inorganic/organic compounds

Nanoporous and mesoporous materials

Nanoscale surfaces engineered for hydrogen adsorption

Solid hydrogen

Clathrates


New storage and release processes

Mechanochemistry

Sonochemistry

Irradiation

Storage associated with liquids


Independent Testing Facility

As efforts to develop improved hydrogen storage materials increase, the use of consistent, accurate, timely materials characterization will become increasingly important to speed the process and make the best use of limited resources. Inaccurate results create distractions and waste time and money.

DOE has responded to the need for characterization by establishing an independent testing facility at Southwest Research Institute. The objectives of the project focus on assessing the performance, safety, and life cycles of hydride and carbon storage systems. The facility will work with industry and the government to develop accepted performance and safety evaluation standards.

 

[MaxVaro]

Ottimo lavoro World, come sempre !

A grafico, se macd gira positivo questa fà nuovamente il botto... cmq. non è un titolo "facile"

 

[magic1972]

Oggi +20% a 1.51$
Era ora

Io sono dentro ............ e non mollo

 

[pivello nasd400]

La news di oggi è un subcontratto per il Dipartimento della Difesa.

Millennium Cell Awarded Subcontract for DoD Work by Concurrent Technologies Corporation



EATONTOWN, N.J.--(BUSINESS WIRE)--Oct. 8, 2004--Millennium Cell, Inc. (NASDAQ: MCEL), a leading technology development company that offers a proprietary process to safely store, generate and deliver pure hydrogen, announced today that it has been awarded a subcontract to develop hydrogen storage systems for the U.S. Department of Defense (DoD). The prime contractor is Pennsylvania-based Concurrent Technologies Corporation (CTC), which operates the DoD's Fuel Cell Test and Evaluation Center (FCTec) in Johnstown, Pennsylvania.

Millennium Cell's contract is part of first-year activities under the DoD contract to develop Common Core Power Production (C2P2) technology for the Air Force's Advanced Alternate Power Technology Transformation Office (A2PT2O). The C2P2 Program is based on utilizing fuel cell systems as interchangeable power sources for military equipment. Millennium Cell will develop and provide Hydrogen on Demand(TM) (HOD) system design and key components, which will be fabricated and tested at FCTec. The five (5) kW HOD system will be capable of providing hydrogen for refueling mobile devices and powering stationary apparatus, among other military applications.

The U.S. Air Force is seeking long-term acquisition of modular, deployable power generation and distribution systems, which include fuel cells. This program will help to develop application and integration platforms for a variety of stationary, mobile and aviation support applications for the U.S. military.

"Millennium Cell is excited to join in this effort with Concurrent Technologies Corporation (CTC), operator of FCTec, to enhance U.S. defense capabilities," said Adam Briggs, Vice President - Product Development. "We see several opportunities to integrate Millennium Cell's HOD system with CTC's system architecture, and we look forward to the opportunity to participate in future phases of the C2P2 Program."

"FCTec is a National Test Center that was established to support the development and validation of fuel cell-powered sources for both military and commercial applications," said Daniel R. DeVos, CTC's President & CEO. "We are pleased to have Millennium Cell as part of the C2P2 team as their technology and support will contribute to a successful program for the DoD."

Entrato con poco a 1.38.

 

[MaxVaro]

Seduta pazzeska quella di venerdì !

 

[superbaffone]

non male

 

[manx]

Segnalo che con chiusura 0,94 sta salendo in pre oltre 1,08 dopo chè stato approvato il passaggio allo Smallcap Market

 

[superbaffone]

vola

 

[Mr China Investiment]

+60% che è successo?????

 

[rescueland]

Millennium Cell to Power Laptop with Hydrogen Energy System at Intel Developer Forum; First Hydrogen Energy System That Can Fit inside the Device
February 23, 2005 4:59:00 PM ET