Vado all’Expo per incontrare quelli che moltiplicano pani e pesci, giusto due notizie da Nature: una sull’appello di Scholars at Risk e altre Ong, per la formazione dei rifugiati, siriani in particolare, con la terribile ripetizione dei numeri crescenti; l’altra sull’uso, un po’ inquietante, della stimolazione elettrica transcranica (TMS) di aree cerebrali per curare le “difficoltà di apprendimento dei bambini”:
Researchers say that the stimulation effects are likely to penetrate deeper in children because their skulls are thinner than adults’, and might have more of an impact in brains that are still growing. However, the same factors that intensify the potential benefits are also cause for concern. “It’s like when you build a house: if you think things are going wrong, it’s much easier to fix things at the beginning rather than later on, but it’s also much easier to ruin them,” says Cohen Kadosh. “We don’t know how electrical stimulation interacts with the developing brain.”
Su Science, Elizabeth Pennisi commenta ricerche sulla composizione chimica dell’odore dei cadaveri, e quella che distingue (in parte) i nostri da quelli dei maiali:
Rosier identified the compounds in the collected gases and compared them among species. Over 6 months, she found 452 organic compounds. At first, sulfur-containing compounds seemed to distinguish the different species, but they were not unique to humans or even present in all humans. Further, they disappeared over time. Compounds called esters, a big component of animal fat, looked more promising. Ultimately, eight compounds distinguished pig and human remains from those of other animals, and five esters separated pigs from humans, the researchers report this month in PLOS ONE. “The mixture of [these] compounds might be used in the future to more specifically train cadaver dogs,” Cuypers says.
***
p.s. Grazie Barney 🙂
Gli apparecchi elettrici (aeroplani come auto filobus e motorini) ci sono eccome e funzionano abbastanza bene – per quanto, c’è ancora parecchio da migliorare – il problema sono batterie ed accumulatori. Per adesso ancora a convenienza non ci siamo. Ma il futuro ci riserva poche scelte: o troviamo il modo, o ci ritroveremo tutti a pedalare.
La Fusione Fredda dei pataccari (come tutte le patacche, siano esse vibrazionali, eteriche, monsonico-aquiloniane o gravitazionali) non è un’opzione migliore del puro misticismo d’amore e d’intorni (stile: “siccome c’è bisogno, ci penserà l’Altissimo, appena avrà eliminato i gay, i diversamente religiosi e rimesso al loro posto le donne e i darwinisti”).
CimPy,
c’è ancora parecchio da migliorare
e non solo le batterie, Airbus e EADS stanno ri-progettando tutti i componenti, motori, ali, materiali ecc. per il prototipo da 100 posti. Quelli della nuova fabbrica sono “aerei-scuola” da 2 e 4 posti.
Miglioramenti: due tedeschi hanno fatto l’andata-ritorno Stoccarda-Milano in giornata.
Mah in quello sono d’accordo con Camillo.
Guardate su questo plot dove sta il Litio e dove sta il Kerosene: https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_density#/media/File:Energy_density.svg
La densita’ energetica delle batterie elettriche e’ ridicola, e non si puo’ migliorare perche’ il limite teorico fisico dei polimeri di Litio e’ oramai prossimo ad essere raggiunto (mi spiace, non c’e’ materiale piu’ leggero in stato solido).
L’alternativa sono le Fuel Cell di vario tipo, ma appunto necessitano di combustibile (a volte sono ad aria e si ha un margine di miglioramento sulla reazione Li-O).
La potenzialita’ sta nella potenza molto alta, quindi arrivare in quota in fretta e poi planare (e magari ricaricare le batterie), ma proprio per questo sono necessari aeri a grande apertura alare e quindi bassissima velocita’ massima.
Solar Impulse e’ anche figo, ma quando decolla lo inseguono in bicicletta!
Un aereo che va a 100 all’ora verra’ sempre battuto commercialmente dal treno.
Esistono casi in cui sara’ conveniente, gittate cortissime o situazioni disagiate: vedi qua in Finlandia, che se si vuole andare a Saariselka o Kilpis a sciare si ha la scelta fra un comodo treno di 12h+ per Rovaniemi, e poi altre 4+ h di bus, oppure un aereo a elica che atterra in paesi da 10 mila anime.
Piu’ probabile che Airbus e Boeing arrivino a un punto in cui decidono di chiamare l’aereo come “ibrido”, magari perche’ gli montano due pannellini striminziti per far funzionare il microonde di bordo, perche’ gia’ gli aerei moderni ad elica sono praticamente tanto ibridi quanto una Prius: il motore e’ elettroazionato, l’elica ha un kickstart elettromagnetico, e sottoprodotti del reattore vengono convogliati per fornire calore e elettricita’ all’abitacolo.
Andrea,
certo, ma contrariamente a quanto dice F***i non è “fantascienza”. Gli aerei elettrici – a batteria, niente pannelli solari – volano a 200-300 km/h e sono già prodotti industriali.
Il contesto è questa frase di Ascoli65:
There are other economic sectors which seem to be interested in spreading the idea that the LENR energy will be available in 10/20 years, for instance the aerospace sector.
Nella realtà, Airbus, EADS, Dassault, Boeing, NASA, General Electric, Cina, Giappone, EU et al. are spreading a very different idea. Investono in aerei elettrici per motivi legati a progressi e investimenti paralleli, non solo in nuovi tipi di batteria, ma capacitators, actuators, composite materials, safety, multiplying airport capacity ecc. ecc.
Senza parlare dei militari, più interessati ad aerei silenziosi per esempio, che a tagliare le emissioni di CO2 o ad aumentare i voli notturni.
—
mW,
Il punto è che se l’aerospace sector pensasse di ricaricarle con la FuF, ci metterebbe dei soldi.
Il primo problema è che le batterie degli apparecchi elettrici sono sempre batterie, e quindi vanno caricate.
Come produciamo questa energia?
mW
Il problema e’ che gli aerei che vanno a 300km/h, esauriscono le batterie in 15minuti di full power (a 300km/h), e in 2 ore di volo conservativo.
http://www.wired.com/2014/07/chip-yates-electric-plane-records/
E il problema e’ che le batterie non possono migliorare piu’ di cosi’, quindi puoi investire quello che vuoi a riprogettare l’aereo, ma un aereo internazionale 100 passeggeri con batterie non ce lo fai. E’ come chiedere un aereo che rompi la conservazione di energia.
Investire qualche milioncino non e’ uno spingere a tutta birra, gli investimenti sono molto timidi al contrario, e piu’ indirizzati a coprire appunto situazioni particolari o al volo turistico e militare (perche’ e’ ovvio che puoi fare, e c’e’ un mercato per, un aliante elettrico: gli alianti esistono senza motore!).
Un 797 a batterie pero’ purtroppo non esistera’ mai, cosi’ come non esiste un cavallo che puo’ competere in Formula 1.
Andrea,
quel link è dell’anno scorso, a dimostrare che non è “fantascienza”, nel frattempo ci sono stati progressi!
Investire qualche milioncino
Veramente per la R&D di aerei elettrici, nella sola UE si spende circa 1 miliardo di euro/anno* ed è “leveraged” dalle decine di miliardi/anno per nuove batterie, materiali, motori, risparmio energetico ecc. investiti nel resto del mondo. Non è uno sviluppo isolato da tutti gli altri.
Può anche darsi che sian soldi buttati via, ma finora le ricadute negli altri settori dimostrano il contrario.
le batterie non possono migliorare piu’ di cosi’
Il punto era la FuF, comunque sei uno dei pochi (see bibliography) a pensarla così.
*a occhio, un terzo in fondi pubblici sommando Clear Sky e altre JTI per l’energia pulita.
Andrea dice:
“puoi investire quello che vuoi a riprogettare l’aereo, ma un aereo internazionale 100 passeggeri con batterie non ce lo fai.”
Sono del tutto d’accordo, e se tale aereo esistesse sarebbe di per se un miracolo, non per il fatto che è elettrico, ma per il fatto che consuma così poco da poter andare a batteria. A quel punto, potrebbe funzionare ugualmente a kerosene e sarebbe già un gran velivolo.
@Cimpy,
se non definiamo bene come abbiamo intenzione di ricaricare le batterie, nel futuro ci ritroveremo a pedalare senza alternative, credo.
Concordo, mW. Non per nulla ho comprato una bicicletta nuova.
mW e CimPy,
per i voli intercontinentali si parla di ibridi batteria/cherosene, per quelli brevi ci sono anche gli aerei a pedali…
I progressi non mi paiono cosi’ micidiali, dato che si parla di replicare features areonautiche raggiunte un secolo secco fa.
Che si spenda un miliardo in R&D su aerei elettrici mi pare ben strano. Com’e’ contato? E i quadricotteri vengono contati come aerei? Un miliardo per una manciata di aeroplani e voli piuttosto sfigati mi sembrerebbe ben fuori scala.
Si ovviamente si ricerca in batterie, ma se ben guardi tutti i link che mi hai fornito parlano di costi. Il Costo per Joule e’ determinato dal processo produttivo, e che diminuisca in un aereo e’ relativamente importante. Non si tratta di un’auto, il problema e’ farlo volare, non pagare un milione in piu’.
Quello che e’ utile e’ il Joule per kg. E quello e’ limitato dalla concentrazione energetica che e’ dato da uno specifico rapporto di potenziale di Gibbs e ionizzazione del materiale.
E’ in base al materiale che si definiscono i cosiddetti grafici di Ragone, e non si puo’ scampare con esotiche misture e chissacosa, perche’ il massimo della capacita’ e’ data da un sistema con il numero atomico minore possibile e il potenziale chimico piu’ alto possibile, incapsulato nel modo piu’ compatto possibile.
E i polimeri di Litio sono estremamente vicini al numero teorico massimo che una batteria teorica puo’ contenere per i teoremi di termodinamica e concentrazione dell’energia, quindi o si riscrive la fisica, o con le batterie non possiamo fisicamente avere piu’ energia in meno peso.
Come sa chiunque che si tiene un cellulare in tasca con la batteria mai abbastanza grande, i rapporti peso/energia sono spaventosamente lontani dal permettere un volo agevole.
La soluzione e’ appunto fare delle celle combustibile, e agevolare lo scambio ionico pescando dall’esterno l’energia di Gibbs necessaria. Esterno che puo’ essere pure aria, ma non sono batterie e finche’ usi aria, di nuovo per lo stesso motivo fisico (l’aria e’ stabile, se avesse tanto potenziale chimico da poter rilasciare sarebbe gia’ incendiata) cosi’ lontano non vai.
Pensare che un giorno saliremo su un British Airways Milano-Londra in 2 ore senza scali alimentato a batterie, e’ esattamente come pensare che un giorno prenderemo la nostra auto ad acqua per andare all’aeroporto, li’ vedremo tanti begli e-cat ricaricare il nostro aereo prima della partenza, sorseggiando uno Joghurt anticancro.
Andrea
Pensare che un giorno saliremo su un British Airways Milano-Londra in 2 ore senza scali alimentato a batterie, e’ esattamente come pensare che un giorno prenderemo la nostra auto ad acqua per andare all’aeroporto, li’ vedremo tanti begli e-cat ricaricare il nostro aereo prima della partenza, sorseggiando uno Joghurt anticancro.
La storia della miniaturizzazione elettronica dovrebbe pero’ insegnare qualcosina (anche se il parallelo non puo’ essere spinto molto).
30 anni fa un gigaflops stava un un rack di un PDP11 (l’ho fatto io) oggi in un comune microprocessore ce ne trovi qualche centinaio.
Negli anni 90 la tecnologia al silicio sembrava aver raggiunto il limite, tanto e’ che si cominciarono a sviluppare dispositivi all’Arsenio di gallio, poi e’ successo qualcosa….
Bisogna sempre star molto attenti a non far figuracce come lord Kelvin sull’eta’ della terra.
Ci sono cose che possono essere miniaturizzate e progredire esponenzialmente, e cose che non possono.
Perfino gli ottimistici grafici che hai postato non comportano una progressione esponenziale, neppure una lineare ma un andamento a vaga saturazie, del costo dell’energy storage.
Sarebbe bellissimo se si potesse migliorare le batterie al Litio, e li’ si’ che vengono investiti miliardi e miliardi ma nuove tecnologie e’ difficile vederne, perche’ appunto si cerca di migliorare qualcosa che non manca troppo a essere perfetto, come cercare migliorare la velocita’ dei cavalli o meglio, composti chimici piu’ performanti dell’idrogeno+ossigeno liquido e rimaniamo incastrati coi razzi e non navighiamo con l’antigravita’….
Non dico che il margine sia nullo:
Iniziano a giocare col catodo, il che potrebbe dare un fattore 2, magari un fattore 3 ad essere ottimisti. Che e’ tanta cosa, sempre a vedersi se non si viene a scontrarsi con altri pavimenti di vetro riguardanti la produzione, ma rimane dal fattore 20/30 che separa la densita’ energetica del litio da quella del cherosene.
A un certo punto c’e’ un limite fisico a quanta energia elettromagnetica puoi spremere da un sistema ricaricabile.
E poi c’e’ sempre la domanda: cui prodest?
Tutto sto casino, a parte per il legittimissimo wow factor e il “perche’ no?” che spinge la ricerca, a che pro?
Non e’ che finiremo tanto presto cherosene per gli aerei, comunque non possiamo (ne’ vorrei) pensare a un futuro con l’equivalente di auto volanti, e il vantaggio in termini di impatto ambientale e’ veramente ridotto, e la sicurezza mi sembra un incubo piu’ che una salvezza (ogni volta che diminuisci il peso, diminuisci la sicurezza, le batterie devono essere intercambiabili con grossi problemi, la verifica di carica non e’ affidabile come un serbatoio pieno e pesanti, e gia’ un grosso degli incidenti in ambito areonautico e’ dato da errori di valutazione del quantitativo di carburante…).
Mi pare piu’ uno spin-off estremo delle auto elettriche, impresa ben piu’ concreta, motivata e raggiungibile, che un’iniziativa che abbia grandi ricadute in se.
Andrea,
il vantaggio in termini di impatto ambientale e’ veramente ridotto
non è così, il cherosene è sporchissimo.
uno spin-off estremo delle auto elettriche
e vice versa, si sono venduti più droni in 2 anni che auto elettriche in 5.
Iniziano a giocare col catodo
e non solo.
tutti i link che mi hai fornito parlano di costi.
Certo, c’è un rapporto tra costo, efficienza e diffusione delle tecnologie, perché le batterie farebbero eccezione?
Prendi l’esempio del telefonino. Il primo usato alla radio svizzera pesava 5 kg, tutta batteria che bisognava cambiare dopo 40-50 min. Non so quanto ci mettesse a ricaricarsi e costava così tanto che veniva noleggiato a ore!
Tieni conto che un aereo non è fatto di sole batterie, e che quelli di Airbus et al. non la pensano come te su vantaggi e svantaggi dell’elettricità. Magari son tutti cretini, resta il fatto che gli aerei elettrici volano e non sono “fantascienza” come dite tu e F****i.
Trovi la suddivisione dei fondi UE nelle JTI di Horizon 20-20 e ClearSky di Horizon. Non ricordo se c’è differenza tra elicotteri e aerei, mi sembra di no.
“Prendi l’esempio del telefonino. Il primo usato alla radio svizzera pesava 5 kg, tutta batteria che bisognava cambiare dopo 40-50 min. Non so quanto ci mettesse a ricaricarsi e costava così tanto che veniva noleggiato a ore!”
E di nuovo il telefonino non c’entra niente con un’aereo.
Non è che negli ultimi 40 anni siamo passati da velocità di crocera basse a elevate, o a un miglioramento esponenziale di confort, rumore e spazio… anzi… 40 anni fa c’era il concorde, oggi no, eccezion fatta per il sistema di intrattenimento si è andati peggiorando in quasi ogni aspetto per competere sui costi.
Mio fratello ti sgozzerebbe con questi paragoni 😛
“Tieni conto che un aereo non è fatto di sole batterie, e che quelli di Airbus et al. non la pensano come te”
Invece credo proprio la pensino come me, dato che di concreto stanno con l’elettricità stanno sviluppando solo timidi tentativi di aerei da turismo e ludici e dei 2.qualcosa miliardi l’anno di R&D 1 miliardo intero è esclusivamente in jet propulsion.
CleanSky2 è per tutte innovazioni aeronautiche, una minima parte è dedicata a sistemi di propulsione elettrica, sono difficili pure da trovare in tracce fra i vari proposal, il che è tutto dire se manco l’università ci scommette sopra…
Io non dico che gli aerei elettrici sono “fantascienza”, dico che al momento sono sperimentali, magari in futuro saranno commerciali ma comunque con un uso estremamente limitato.
Come ho detto abbiamo oramai colpito il primo tetto di vetro della tecnologia delle batterie, e ancora è fra i sogni riuscire a replicare i viaggi del 1927… Non so che si pretende…
E gli aerei che normalmente tu e io prendiamo, non saranno sostituiti da varianti a batteria nell’arco della nostra vita. Magari (e solo magari) a fuel cell, ma capirai l’innovazione nel passare da un carburante a cherosene alla fuel cell… Bello eh, per carità… ma non è quello di cui stai parlando tu.
Fare Milano-Londra in 2 ore in 100 con un aereo a batteria isolata (non nucleare) è praticamente contro le leggi della fisica.
Adesso non me ne voglia, Guardiana, ma sono abbastanza convinto che fotovoltaico ed eolico (e idroelettrico) non ci consentiranno gli standard attuali. Consiglio biciclette per tutti.
CimPy,
perché dovrei volergliene? Uso solo la bici e trasporti pubblici e se potessi vieterei le auto private. A cominciare dalla Maserati del gioielliere qui sotto, finito sui giornali perché dichiarava un reddito di 600 euro/mese.
—
Andrea,
avevi fatto tu l’esempio del cellulare, spero che tuo fratello ti perdoni! Nessuno – che io sappia – parla di sviluppo lineare o esponenziale.
I soldi UE per More Electric Aircraft rientrano in tanti settori, per es. nel flagship programme del grafene. Dicevo circa 1 miliardo “a occhio”, perché i paesi che li ricevono devono metterci la stessa cifra e l’idea di Clear Sky era di arrivare al livello del DOE.
manco l’università ci scommette sopra…
Conosco una dozzina di università che lavorano su ibridi o solo batteria tra UK, Francia e Germania, due in Svizzera e una a Torino. Non seguo l’ingegneria, magari sono di più.
Se ti appassiona, da un’occhiata ai piani MEA di Airbus, EADS, Rolls Royce, Boeing, Westmoreland, Dassault ecc. A me sembrano rispettare le leggi della fisica e molto simili agli altri per de-carbonizzare i trasporti e risparmiare sul carburante.
Anche io consiglio biciclette per tutti!!!
Così con la bicicletta posso caricare la batteria dell’aereo elettro-kerosene!
mW,
be’, se sa pedalare, può volare senza batteria come fanno i ggiovani…
grazie, il dedalus mi sembra decisamente più realistico del boeing a batteria.
@ Barney
@ CimPy
@ Oca Sapiens
@ Andrea Idini
@ mW
@ Neutrino
Scusate, ma mi sono perso.
Non capisco bene quale delle seguenti affermazioni state cercando di validare (o di falsificare):
(1) il volo di un aereoplano con propulsione elettrica (batterie) e’ tecnicamente possibile (cosa che mi sembra Ascoli65 neghi nell’affermazione (“planes cannot fly with batteries, they need fuel, liquid fuel, a lot of liquid fuel”) da cui si e’ partiti)
(2) il trasporto aereo e’ tecnicamente possibile anche senza energia derivante da combustibili liquidi (come mi sembra neghi Franchini quando afferma che “il trasporto aereo ha bisogno di energia concentrata e maneggevole, che solo un combustibile liquido può offrire” o quando afferma che “La trazione elettrica aerea o addirittura astronautica restano fantascienza come scienza applicata”)
(3) il trasporto aereo non basato su idrocarburi e’ gia’, oggi o a breve termine, competitivo (economicamente oltre che tecnicamente) con quello basato sugli idrocarburi
(4) il trasporto aereo non basato su idrocarburi potra’ essere, in un futuro remoto, competitivo (economicamente oltre che tecnicamente) con quello basato sugli idrocarburi
Ipotizzando che stiamo ragionando su tutte e quattro contemporaneamente… siamo tutti d’accordo che le affermazioni (1) e (2) sono vere, come da testimonianza di Barney?
In base a quello che mi dite, mi sembra di capire (correggetemi se sbaglio) che l’affermazione (3) sia pacificamente falsa (ancora troppo costoso, inefficiente e (sopratutto) lento, il trasporto elettrico, rispetto a quello a benzina).
A questo punto, l’unica affermazione interessantemente contendibile mi sembra la (4) e, a riguardo, vi invito a tener presenti due elementi:
– il prezzo della benzina oggi e molto basso ma questo non durera’ in eterno; come cambieranno i vostri ragionamenti in presenza di un costo degli idrocarburi grande a piacere? sara’ ancora improponibile un’eventuale trasporto commerciale elettrico?
– il trasporto aereo non e’ possibile solo tramite aeroplani, ai quali mi sembra stiate rivolgendo esclusiva attenzione, ma anche tramite altri sistemi.
In particolare, dal basso della mia ignoranza a riguardo, mi domando (e, sopratutto, *vi* domando): in un futuro nel quale il costo degli idrocarburi fosse esageratamente alto, potrebbe essere ragionevolmente e commercialmente praticabile un trasporto aereo (persone e/o merci) basato non piu’ sugli aeroplani ma su dirigibili (gonfiati a elio, e non piu’ a idrogeno, poiche’ nessuno gradisce i passeggeri flambe’) e propulsione elettrica alimentata da energia solare (ricavata da un opportuno rivestimento del pallone?) ?
Mi rendo conto che i dirigibili sono lenti e hanno un mucchio di altri problemi. Ma sto pensando a un futuro nel quale i carburanti attuali possano essere (come ragionevolmente prevedibile) indisponibili o, almeno, improponibilmente costosi. Un futuro nel quale la filosofia di fondo sia “piuttosto che niente meglio piuttosto”.
E. K. Hornbeck,
in un futuro nel quale il costo degli idrocarburi fosse esageratamente alto
Quando ha superato $50/barile, le compagnie aeree sono fallite o hanno disdetto i nuovi aerei prenotati e senza l’intervento dei governi fallivano i costruttori.
1) e 2) sono fatti, non falsificabili. Secondo me sono plausibili:
3) tra 5 anni, la produzione industriale di aerei elettrici di nicchia: aerei-scuola, privati, turismo sostenibile
4) nel 2040-2050, nuovi tipi di aircraft, ibridi carburante “verde”/batteria, solo batteria, dirigibile solare, e anche nucleare. Mi sembra improbabile che gli idrocarburi restino sotto i $50/barile per decenni
mW,
be’ adesso, è realistico anche il Boeing ibrido dell’università di Cambridge, il Sugar Volt molto meno…
@ Barney
@ CimPy
@ Oca Sapiens
@ Andrea Idini
@ mW
@ Neutrino
Rileggendomi, mi rendo conto di aver formulato male l’affermazione (4), quando pongo il trasporto alternativo come competitivo a quello basato su idrocarburi quando quest’ultimo sara’ (molto probabilmente) assolutamente improponibile.
Scusatemi e permettetemi di riformularla come
(4) il trasporto aereo non basato su idrocarburi potra’ essere, in un futuro remoto, proponibile e sostenibile commercialmente
A proposito, mi viene un dubbio: ma… gli androidi chimici… sognano di rifiutarsi di andare a vedere gli asini elettrici volanti ?
Mi rendo conto che i dirigibili sono lenti e hanno un mucchio di altri problemi. Ma sto pensando a un futuro nel quale i carburanti attuali possano essere (come ragionevolmente prevedibile) indisponibili o, almeno, improponibilmente costosi. Un futuro nel quale la filosofia di fondo sia “piuttosto che niente meglio piuttosto”(…) il trasporto aereo non basato su idrocarburi potrà essere, in un futuro remoto, proponibile e sostenibile commercialmente
E’ che nel “piuttosto” e nel “sostenibile commercialmente” ci sta anche un “non per tutti quelli che possono sostenerlo oggi”.
Che si possa far volare un aereo non troppo pesante e non troppo veloce senza cherosene, ci sta. Che se ne possa far volare tanti come oggi è un altro discorso.
Resta sempre quel piccolo problema alla base: come la fai, l’energia elettrica necessaria senza più centrali vecchio stile? E in quanto tempo ricarichi le batterie?
Che un Bill possa comunque viaggiare in macchina o in aereo quando di benzina non ce ne sarà più non vuol dire che potranno farlo anche i CimPy o gli Hornbeck.
Come te la cavi in bicicletta?
@ CimPy
Che si possa far volare un aereo non troppo pesante e non troppo veloce senza cherosene, ci sta. Che se ne possa far volare tanti come oggi è un altro discorso.
D’accordo sugli aere[oplan]i.
Ma per i dirigibili?
Magari non tanti come [gli aerei di] oggi.
Ma tanti da poter permettere uno sviluppo di compagnie di trasporto commerciali?
Resta sempre quel piccolo problema alla base: come la fai, l’energia elettrica necessaria senza più centrali vecchio stile? E in quanto tempo ricarichi le batterie?
Con i dirigibili (disponendo dell’elio) il consumo energetico e’ estremamente piu’ basso.
Non hai bisogno dei tremendi sforzi energetici, che hai con gli aeroplani, al decollo.
Batterie? Quali batterie?
Cioe’, si’, d’accordo: un po’ di batterie servono comunque; ma forse piu’ per le emergenze che altro. O per volare di notte, sulle lunghe distanze.
Mi sto domandando se uno dei difetti dei dirigibili (grande dimensione) non possa essere sfruttato come elemento positivo (ricoprendo le parti superiore e laterali del pallone di lastre fotovoltaiche flessibili) e rendere un dirigibile energeticamente autonomo.
Come te la cavi in bicicletta?
Male.
Malissimo.
Anzi: peggio.
Anche volendo trascurare che sono ideologicamente pigro… mi vengono subito i crampi ai polpacci, perdo l’equilibrio ogni volta che incrocio una bella ragazza e ho un’abilita’ unica (qualcosa di paranormale) nel far scendere la catena quando sono fermo ai semafori.
E come se non bastasse, le ultime tre volte che ho preso la bicicletta, ho forato due gomme.
Mi consolo pensando che, tanto, ho anche paura delle altezze e, quindi, la discussione sul trasporto aereo e’ puramente teorica, dal mio punto di vista.
Io sono un fanatico sostenitore dei treni: viaggio seduto, guida un altro, niente altezze, ho la precedenza agli incroci con le auto e niente gomme forate.
“per i dirigibili?”
Oh sì, i dirigibili li compro. E vivremo tutti più o meno come quando sono comparsi – anzi, forse un po’ meno, che quando sono comparsi (dalle nostre parti) il motore a scoppio c’era da 50 anni.
Almeno sai usare un telaio a mano? Credo che tornerà di moda.
@ CimPy
E vivremo tutti più o meno come quando sono comparsi
Magari ci andasse cosi’ bene.
Almeno sai usare un telaio a mano? Credo che tornerà di moda.
Be’… con le gomme bucate, il telaio della bici lo trascinavo a mano.
Pensi che ci sara’ un’epidemia di gomme bucate?
(ok, lo ammetto: non sono adatto ai tempi che verranno)
Non riesco a rispondere… O.o Magari ho scritto un commento troppo lungo.
Provo a spezzare:
Guarda che secondo me fai una confusione micidiale..
Clear Sky è pure sopra al miliardo, ma è per tutto, compresi (e soprattutto) i turbofan tradizionali, materiali e design… Non è di certo un miliardo per aerei a batterie di trasporto.
Ad esempio il MEA (MORE Electric Aircraft), significa intrinsecamente che è un improvement sull’attuale) non è necessariamente un aereo elettrico, sono i correnti A380, 787, e i futuri A350 e New A320 sono già classificati come MEA.
Il propulsore è tradizionale, i sistemi secondari sono convertiti a elettrici e non sono alimentati a batteria (ok, hanno diverse batterie di supporto, ma di supporto) ma l’alimentazione è sempre data dal propulsore turbofan tradizionalissimo.
La differenza è che i sistemi pneumatici, idraulici e di supporto, vengono convertiti da “analogici” a “elettronici” con l’ottica di risparmiare e ottimizzare peso e consumi: infatti il 350 e il New 320 risparmiano il 20% e più di carburante.
Mio fratello ci ha fatto più di un esame su MEA e Flybywire e le norme di sicurezza collegate (pure lì, mica è semplice, dato che un conto è fare prototipi semi-hobbysti e aerei privati, un conto è il trasporto passeggeri). Ci sono diverse tecnologie potenzialmente beneficiarie che non vedono mai un aereo perchè non sono intrinsecamente sufficientemente sicure! (aneddoto divertente: Uno dell’aeroclub di mio fratello si era costruito il suo aerplano con un motore del furgoncino Volkswagen, a proposito di attualità, con l’indicatore carburante che era un tappo di sughero con la bandierina. Ci volava neh… ma da lì la vedo dura a sostenere che il fai-da-te è il futuro dell’aviazione.)…
E’ appunto questo a cui mi riferisco quando dico che gli aerei moderni sono già praticamente degli “ibridi”, quindi beh, quando vogliono iniziare a chiamarli tali è solo questione di marketing, ma questo non ne fa neanche lontanamente degli aerei alimentati a batterie!
Sono degli aerei turbofan a combustione, i cui sistemi secondari sono alimentati elettronicamente…
Poi nella roadmap si prevede di sostituire, forse, i vari sistemi a seconda di possibili innovazioni, appunto fuel cell o almeno sistemi a ricambio di ossigeno… ma bisogna un po’ smorzare gli entusiasmi perchè esistono limiti invalicabili in questo mondo:
Anche per un payload molto piccolo, i calcoli sulle energie, rendono incompatibile un viaggio decoroso con le più rosee aspettative in fatto di storage:
http://www.mh-aerotools.de/company/paper_14/MP-AVT-209-09.pdf
Hepperle era appunto che lavora (lavorava?) in “future tools” della sezione Airbus e membro del SolarImpulse team.
Notare le conclusioni
“Comparing with today’s technology with specific energy values of
150 to 200 Wh/kg, the mass specific energy density would have to be increased at least by a factor of 5 to
become useful. More realistic this factor would have to be in the order of 10 to attract commercial interest
for larger (regional) aircraft. In this context we must note that all numerical studies presented in this paper
did not consider reserves as required for commercial aircraft”
NB: Regional = 3 tonnellate di payload, ovvero 30 persone realisticamente e 10 persone a norma ENAC, 300km/h.
Limitazioni moderne sulle batterie: http://www.nature.com/news/the-rechargeable-revolution-a-better-battery-1.14815
1000Wh/kg, che è un fattore 5, “may be impossible to achieve”è quello necesario per avere almeno una “utilità”, figuriamoci il fattore 10 abbondante richiesto per un regional, figuriamoci
un attore 20 e più per un volo di linea… Il tutto ovviamente in sistemi ridodanti, intrinsecamente sicure ed ad altissima performance (un conto è una batteria del cellulare, che sta sempre attorno ai 20° e se sciopa pazienza, poco più o poco meno, un altro è una batteria di un aeroplano che deve supportare stress termici e meccanici e se sciopa, ti porta con se)
A volte tantovale aspettare il teletrasporto, o almeno una opportuna batteria nucleare…
Riguardo al cellulare anche lì fai macello, un conto è parlare di miniaturizzazione, un altro è di batteria. E’ appunto a testimonianza del fatto che il processore lo miniutarizzi e lo ottimizzi, ma la batteria è la stessa da anni! Apple addirittura rimpicciolisce le capacità delle batterie ad ogni modello per risparmiare peso e farlo più sottiletta o introdurre altre porcate!
Non puoi credere che siam passati dai ciccioni a quelli di oggi per il progresso nelle batterie, Il Nokia 3330 aveva batterie agli ioni di litio da 1400mAh, l’iPhone 6 aveva 1800mAh, il 6S 1720mAh, come vedi lo sviluppo è praticamente fermo o si gioca su percentuali, non su ordini di grandezza come servirebbe al business areonautico.
E appunto, la batteria del cellulare non plana bene, e non planerà mai bene…
Hornbeck grazie per la moderazione.
Dipende cosa intendi per “trasporto” (un aeroplano privato biposto o quadriposto è “trasporto aereo”?) e appunto la frase “non basato sugli idrocarburi” vuol dire tutto e vuol dire niente.
Che si troverà un’alternativa nel “futuro remoto” è piuttosto pacifico, non credo che fra 1000 anni useremo ancora il cherosene per andare a 900 all’ora.
Poi tiri in ballo pure i dirigibili. Quindi beh, un dirigibile elettrico-solare è probabilmente fattibile pure oggi, il problema è che imho commercialmente non è competitivo con gli aerei, neaenche se il petrolio schizzasse a 200$ al barile + carbon tax.
Dico che è, alle attuali conoscenze fisiche che sono un tantino consolidate sull’interazione elettromagnetica, è impossibile sperare nelle pile galvaniche, ovvero elementi ricaricabili di accumulo diretto di energia elettrica, perchè hanno dei limiti imposti dalla struttura atomica, e i limiti dinamici imposti dal fatto che lo devi far volare, e lo devi far volare veloce altrimenti che ci vai a fare in aereo e non con le auto a guida autonoma o coi treni veloci, sono fisicamente un tetto energetico invalicabile. Ci sono solo un TOT di atomi leggeri al mondo, e di composti utilizzabili fatti di tali atomi. La tavola periodica la possiamo estendere verso l’alto, ma sicuramente non verso il basso.
E’ appunto questo a cui mi riferisco quando dico che gli aerei moderni sono già praticamente degli “ibridi”, quindi beh, quando vogliono iniziare a chiamarli tali è solo questione di marketing, ma questo non ne fa neanche lontanamente degli aerei alimentati a batterie!
Sono degli aerei turbofan a combustione, i cui sistemi secondari sono alimentati elettronicamente…
Poi nella roadmap si prevede di sostituire, forse, i vari sistemi a seconda di possibili innovazioni, appunto fuel cell o almeno sistemi a ricambio di ossigeno… ma bisogna un po’ smorzare gli entusiasmi perchè esistono limiti invalicabili in questo mondo:
Anche per un payload molto piccolo, i calcoli sulle energie, rendono incompatibile un viaggio decoroso con le più rosee aspettative in fatto di storage:
http://www.mh-aerotools.de/company/paper_14/MP-AVT-209-09.pdf
Hepperle era appunto che lavora (lavorava?) in “future tools” della sezione Airbus e membro del SolarImpulse team.
Notare le conclusioni
“Comparing with today’s technology with specific energy values of
150 to 200 Wh/kg, the mass specific energy density would have to be increased at least by a factor of 5 to
become useful. More realistic this factor would have to be in the order of 10 to attract commercial interest
for larger (regional) aircraft. In this context we must note that all numerical studies presented in this paper
did not consider reserves as required for commercial aircraft”
NB: Regional = 3 tonnellate di payload, ovvero 30 persone realisticamente e 10 persone a norma ENAC, 300km/h.
Ah mi sa che sono i link… scusate l’ingenuità. Ora Sylvie si troverà 1000 commenti nello spam forse… scusate. Ce ne dovrebbe essere uno più lungo degli altri che conclude con “scusate il papello”. 🙂
Ma ‘ndo’ vai, se ‘r carburante nun cellai”
E l’aeroplano vola marcondiro ndero
e l’aeroplano vola chi lo fermerà
lo ferma il kerosene che non ci sarà
e in giro per il mondo più non si anderà.
Andremo col vapore marcondiro ndero
ed anche il peschereccio si adatterà
per qualche anno ancora funzionerà
fin quando tutto il pesce non scomparirà.
Ed il trattore tira marcondiro ndero
per coltivar la terra che ci sfamerà
ma se manca il gasolio come si farà
che buoi da aggiogare pochi ce ne sta.
Ma ecco qui la zappa marcondiro ndero
la vanga e gli altri attrezzi di tanti anni fa
ma i fertilizzanti a noi chi ce li dà
dovremo ricavarli da pipì e cacà.
Adesso seminiamo marcondiro ndero
ma semi adatti a noi chissà chi ce l’ha
in qualche pozzo l’acqua poi si troverà
e una pompa a mano si rimedierà.
Che bello l’orticello marcondiro ndero
patate rape e zucche a volontà;
ma è venuta in bici gente di città,
che hanno preso tutto e mi hanno anche menà.
Se poi viene l’inverno marcondiro ndero
se poi viene l’inverno marcondiro ndà
se poi viene l’inverno marcondiro ndero
soffiando sulle mani ci si scalderà.
@Andrea Idini ed altri
Riformuliamo il quesito intorno a cui si sta svolgendo il dibattito in una maniera semplice ed incontrovertibile: è possibile realizzare un sistema di accumulo di energia elettrica che immagazzini in un kg la stessa energia utilizzabile che viene immagazzinata in un litro di benzina (o gasolio, o kerosene o etc)?
Così mi pare che il quesito sia non disputabile. Con la benzina siamo a circa 3700 Wh/kg utilizzabili. Con batterie al litio a 150-200 Wh/kg.
A questo punto, tenendo conto che c’è un limite agli eV immagazzinabili in un atomo di Li (il più leggero) e che non possiamo limarne neutroni e protoni (gli elettroni sono troppo piccoli) mi convinco facilmente che abbiamo già raschiato il fondo del barile e che l’ordine di grandezza di differenza non può essere colmato.
In questo discorso però si è polarizzata l’attenzione sulle batterie al litio, mente se ne è prestata poca ai supercondensatori o ultra condensatori. Non sono fantascienza, noi li usiamo già in azienda da un paio di anni. Così, mentre da ragazzo mi raccontavano che il Farad era un’unità improponibile perché equivaleva grosso modo alla capacità della terra, ed era meglio limitarsi ai microfarad, ora mi trovo ad utilizzare decine di Farad a 110 V o più.
Come stiamo messi rispetto alle batterie al litio? Peggio, al massimo si sono raggiunti i 30 Wh/kg, e quindi gli ordini di grandezza da colmare sono due. Però non c’è chimica di mezzo e i limiti fisici sono rilassati. La scienza dei materiali può fare il resto e farlo in fretta. Il limite della batteria al Litio sembra teoricamente vicino e quello che può succedere dopo io non sono in grado di prevederlo. Siamo già ai nanotubi di carbonio e al grafene: si tratta di aumentare la superficie e diminuire la distanza tra le armature utilizzando materiali nuovi. Io non sono in grado di prevedere i limiti, tu?
Ci sono centinaia di gruppi di ricerca che stanno seguendo questa strada con eccellenze anche italiane al solito in università e centri di ricerca all’estero. Il concetto del litro di benzina non è il mio, mi sono limitato a riportarlo.
Rispetto alla benzina e al litio i supercondensatori hanno un vantaggio enorme: possono costituire parte della struttura del velivolo e capisci immediatamente che il peso diventa ancora meno influente.
Per cui studiare la propulsione elettrica per applicazioni commerciali non è un’idea completamente bislacca. Se poi saranno 100 o 1000 anni tecnicamente importa poco. Stiamo parlando di tecnica non di economia, altrimenti occorrerebbe pure discutere come caricare i condensatori o come far fronte alla fine del petrolio, prima o poi.
Per cui studiare la propulsione elettrica per applicazioni commerciali non è un’idea completamente bislacca. Se poi saranno 100 o 1000 anni tecnicamente importa poco. Stiamo parlando di tecnica non di economia, altrimenti occorrerebbe pure discutere come caricare i condensatori o come far fronte alla fine del petrolio, prima o poi.
Straquoto. Da parte mia ho trovato un po forzata la frase di Andrea:
Pensare che un giorno saliremo su un British Airways Milano-Londra in 2 ore senza scali alimentato a batterie, e’ esattamente come pensare che un giorno prenderemo la nostra auto ad acqua per andare all’aeroporto, li’ vedremo tanti begli e-cat ricaricare il nostro aereo prima della partenza, sorseggiando uno Joghurt anticancro.
perche’ potrebbe portare, in maniera inconscia e con dinamiche puramente dettate da condizioni sociologiche/economiche, a considerare bufale scientifiche ricerche che dal punto applicativo non hanno ricadute e , se le hanno, esse non sono economiche e/o di immediato impatto.
Nell’ambito dell’energetica (e ovviamente non solo) la scienza dei materiali è in continuo movimento e dove ci porterà non lo sa nessuno. Una cosa è chiara, se nemmeno ci provi non ci riuscirai di certo.
P.S.: corollario (interessato): dateci i soldi per la ricerca! 🙂
“è possibile realizzare un sistema di accumulo di energia elettrica che immagazzini in un kg la stessa energia utilizzabile che viene immagazzinata in un litro di benzina (o gasolio, o kerosene o etc)?”
Certo, e’ un litro di benzina, gasolio o kerosene 😀 (o ancora meglio utilizzando l’energia elettrica per fabbricare idrogeno e ossigeno, nel modo piu’ crudo l’elettrolisi non e’ nient’altro che questo: energia elettrica che diventa chimica!).
Dipende sempre da cosa definisci per sistema di accumulo. Se definisci come un accumulo di carica no, non e’ possibile, ci sono limiti ben precisi che per i super-accomulatori sono proprio dati dalla fisica non essendoci una reazione chimica coinvolta. Gli elettroni in eccesso si depositano su un materiale creando una differenza di potenziale elettrico.
Ci sono limiti al numero di elettroni che puoi depositare su un certo materiale, dati sempre dall’elemento. E, anche concesso di trovare configurazioni densissime, il vuoto ha un suo coefficiente dielettrico e la polarizzazione non e’ indeterminatamente sostenibile: a un certo punto sprigionerebbe scariche inter-atomiche. Dipende dal coefficiente dielettrico del liquido utilizzato, ma a un certo punto il dielettrico si rompe.
Io ho sempre visto come valore limite riferito attorno ai 100Wh/kg
Allo stesso modo ci sono dei limiti sulle reazioni elettroliche stabili, superati questi limiti le reazioni diventano instabili (come ossigeno e idrogeno) e l’instabilita’ e’ proprio causata dalla densita’ di energia e potenza.
A meno di vere e proprie breakthrough inaspettate, tipo superconduttori cosi’ robusti da essere affidabili sopra un aeroplano, lo storage di carica e’ un mondo complicato e oramai piuttosto a saturazione.
E va bene divinare con la palla di cristallo e sperarci, ma le educated guess vanno fatte su cio’ che si sa oggi, altrimenti dovremmo lasciarci trascinare dell’entusiasmo di ogni Fuffologo…
“Per cui studiare la propulsione elettrica per applicazioni commerciali non è un’idea completamente bislacca”
Non e’ completamente bislacca perche’ e’ innanzitutto riutilizzabile in altri ambiti, e in secondo luogo il vantaggio delle propulsioni elettromeccaniche (di qualunque tipo) e’ che sono versatilmente indipendenti dal sistema di approvigionamento dell’energia.
Se mai avremo batterie nucleari, o fuel cell a sufficienti performance, o sistemi anche di elettrogenerazione fossile (non e’ cosi’ impossibile prevedere degli aerei a carbone liquido, ma devono funzionare tramite elettrogenerazione), o pure dei sistemi fantascientifici tipo “cristalli di dilitio” o superconduttori, il propulsore nel caso elettrico e’ sempre “uguale” (o almeno lo sono parti dello stesso, poi ogni fonte oltre che un’energia specifica ha una potenza specifica e a seconda della potenza cambia il tipo di propulsore, la dimensione e passo delle pale e l’angolo di attacco, ovviamente, ma il vantaggio dell’energia elettrica e’ che e’ facile modularne la potenza e uno sfruttamento sub-ottimo e’ universale).
“perche’ potrebbe portare, in maniera inconscia e con dinamiche puramente dettate da condizioni sociologiche/economiche, a considerare bufale scientifiche ricerche che dal punto applicativo non hanno ricadute e , se le hanno, esse non sono economiche e/o di immediato impatto.”
Au contraire. Si considerano, come ho sempre fatto e si dovrebbe sempre fare, bufale scientifiche quelle che millantano grandi progressi per l’umanita’ ancor prima di sfidare le regole di fisica di base che limitano i progressi di tale scienza.
Ovvero:
Fuffione Fredda: prima di parlare di come si illuminera’ la civilta con reazioni “nucleari” non meglio precisate e datare la sindone, bisogna rispondere a quesiti fondamentale sulla natura dell’interazione nucleare, sul come la barriera Coulombiana potrebbe venire superata da meccanismi in reattore, sulle configurazioni di funzioni d’onda e correlazione che potrebbero agevolare trasferimenti di particelle necessari…etc…
Aviazione Elettrica: Anziche’ sognare un aereo che sia meglio e piu’ figo di quelli odierni alimentato a batterie di un non meglio precisato materiale elettrolico che sfiderebbe le leggi della chimica o supercondensatori che sfiderebbero i limiti di Paschen, bisognerebbe investigare il funzionamento dei superconduttori a temperatura ambiente (ad esempio) o delle pile nucleari o dei carburanti alternativi per l’elettrogenerazione compatta.
Giancarlo,
Per cui studiare la propulsione elettrica per applicazioni commerciali non è un’idea completamente bislacca.
Mi rassicuri, temevo che Airbus costruisse una fabbrica da 1000 aerei elettrici/anno solo per far divertire Barney.
—
Andrea,
scusa per lo spam, credo che WordPress abbia un limite di lunghezza, ma non posso modificarlo io.
E’ vero, faccio davvero confusione sui fondi di ricerca MEA*. A mia difesa, jet a parte, mi pare proprio tutta ricerca collegata. Faccio un esempio che interessa le Ong come Action Aid. Come fai a dire se i soldi Clear Sky per carburanti verdi si aggiungono o meno a quelli JTI per carburanti verdi-trasporto marittimo quando il partner industriale è lo stesso, metti Rolls Royce?
Stesso problema per il flagship grafene e i JTI per nuovi materiali, superconduttori, informatica/avionics ecc., quando i partner privati progettano propulsione elettrica come Thalès per i satelliti. Per semplificare, uso la regola 1/3 UE, 1/3 governo locale, 1/3 privato come in USA – tendenzialmente.
* è quella per elettricizzare tutto il possibile, non i sistemi già elettrici oggi. Per “ibridi”, ho visto che perfino i militari usano la stessa definizione che per le auto, mi adeguo.
bisognerebbe investigare il funzionamento dei superconduttori …
Pila nucleare a parte, mi sembra che si investighi a tutto spiano (avevo segnalato il paper 202 K, bel salto, ma quanti pascal!).
—
Riccardo,
la scienza dei materiali è in continuo movimento
guarda caso, l’industria dice la stessa cosa e nei paesi, UK per esempio, che investono in ricerca aggiunge pure soldi suoi.
—
CimPy
non sarei così pessimista. Per i danni da idrocarburi il problema principale è l’auto privata, ma aumenta anche la popolazione urbana insieme alla gente che non prende la patente e che usa la bici. E non sottovaluterei i cambiamenti prodotti dall’IT, per esempio, nei paesi poveri.
—
E.K. Hornbeck,
giusto oggi su Science…
—
mW, Cimpy, Nasturzio
Non faccio previsioni sulle tecnologie future, le sbaglierei di sicuro. Ma prima di dire marcondiro ndero, terrei conto del fatto che ci sono circa 10 milioni di ricercatori, molti più ingegneri e che la popolazione mondiale non è mai stata così educata. Perché tanto brain power sarebbe privo di effetti?
1_@EKH
D:A proposito, mi viene un dubbio: ma… gli androidi chimici… sognano di rifiutarsi di andare a vedere gli asini elettrici volanti ?
R:Ma che ne so!
Elettrotecnici ebefrenici,
balenare la porta di casa,
lacrime nella pioggia,
ed è già anche troppo.
2_@Cimpy,
concordo completamente con EHK.
Non vedo infatti perchè dovrebbe mai divenire di moda il trascinare a mano il telaio della bicicletta. Non vedo quale utilità potremmo averne. Io credo che il cittadino, pur sensibile alle mode, preferisca spostarsi a piedi senza appesantirsi con un telaio da trascinarsi dietro. Via, mi pare assurdo.
3_Mi pare però che la proposta di EHK (dirigibile fotovoltaico) sia l’unica che cerca di rispondere, almeno in linea di principio, a più interrogativi:
a_come caricherò le mie pur meravigliose batterie? Con il fotovoltaico.
b_come me ne andrò in giro, considerando che le mie pur meravigliose batterie pesano a bestia, ingombrano da schifo, e c’è sempre qualche problema a tirarsi dietro i 300 ettari di fotovoltaico che servirebbero a un 747?
Usiamo un dirigibile, che va dritto, adagino, ma consuma pochino, e sopra ci metto i moduli.
Per quanto riguarda tutto il resto, per me i veicoli elettrici sono semplicemente dei veicoli a combustione dove la combustione viene fatta altrove, quindi tutto questo entusiasmo non lo condivido.
Ma vi ricordate l’economia all’idrogeno?
Che fine ha fatto?
Con le fuel cells che sono state la peggiore delusione degli ultimi 20 anni?
boh
@mW: il dirigibile lo vedo come uno scenario piuttosto grigio, significa che le possibilita’ di contatto fra i continenti si riducono moltissimo.
E certamente va generata altrove l’energia, ma altrove ci sono tanti modi e alternative! 😛
Un po’ di ottimismo! 🙂
@Oca: A proposito di Hi-Tc, non so se si e’ visto, nel dubbio segnalo:
http://www.nature.com/nature/journal/v525/n7567/full/nature14964.html
202K, si inizia ad avvicinarsi la temperatura dell’Ice Fishing! 🙂 Dai che voglio una canna da pesca superconduttiva! 😛
PS: comunque e’ sempre il discorso della superconduttivita’ BCS, quindi non c’e’ limite teorico alla temperatura a patto di raggiungere pressioni abbastanza elevate (vedi stelle di neutroni che sono superfluide a 10 alla 6-7-8 e piu’ Kelvin).
@Andrea Idini
Io ho sempre visto come valore limite riferito attorno ai 100Wh/kg
Da profano, mi piacerebbe sapere da quale limite fisico deriva questo valore. Perché capisci da solo che se invece di 100 è 1000 è fatta, perché ci basta incorporare il supercondensatore nelle ali. Un 747 pesa quanto il carico utile al decollo, che è quasi tutto kerosene.
Un limite lo vedo nella massima densità di elettroni sulle armature (purtroppo non so da dove cominciare, ma non mi accontento neppure di un imprecisato limite fisico). L’altro è nella rigidità dielettrica del materiale che separa le armature, ed anche qui dovrei studiare un po’. Mi sai dare un link in cui si discutono i limiti fisici dell’immagazzinamento capacitivo? Non sono riuscito a trovarne tra ieri sera e stamattina. Però, considerando che l’energia immagazzinata va col quadrato della tensione, ci basta passare da 100 a 400 V per moltiplicare per 16 l’energia immagazzinata, col peso che magari in proporzione aumenta molto meno.
Comunque, i supercondensatori cominciano ad essere utilizzati per recuperare l’energia in frenata dei treni ad alta velocità (prima veniva dissipata in vere e proprie stufette); stiamo parlando di una decina di MW per molti secondi. Secondo me siamo solo all’inizio e la ricerca è fertile e procederà indipendentemente da me e da te. Ce lo avessero raccontato 30 anni fa saremmo scoppiati a ridere.
Quanto all’affidabilità, separerei la fisica dall’ingegneria: gli ingegneri sono molto bravi se gli dici che cosa fare. Ce lo vedi un MQ esperto di effetto tunnel a costruire una pennetta USB?
Da giovane mi occupavo di comunicazioni ottiche: quando mi facevano domande sparavo risposte che facevano riferimento a prestazioni future che i miei interlocutori giudicavano con sufficienza ridendo sotto i baffi. Oggi stiamo tra 10 e 100 volte meglio delle mie previsioni, dopo meno di 30 anni.
Au contraire. Si considerano, come ho sempre fatto e si dovrebbe sempre fare, bufale scientifiche quelle che millantano grandi progressi per l’umanita’ ancor prima di sfidare le regole di fisica di base che limitano i progressi di tale scienza.
Io credo che nella tecnologia lo sbatter le corna contro l’impossibilita’ e un minimo di fortuna siano gli ingredienti per guardare oltre e trovare la soluzione. Pensare che le conoscenze “attuali” siano il “limite” che la fisica pone ai materiali mi sembra eccessivo.
La storia della tecnologia e’ piena di limiti dati solo da una parziale conoscenza di un fenomeno (e di affermazioni roboanti sull’impossibilita’ di da parte di grandi scienziati.
E’ una questione di atteggiamento e di metodo per cui per il me l’unico discrimine tra bufale e no e’ nel metodo (scientifico).
“La storia della tecnologia e’ piena di limiti dati solo da una parziale conoscenza di un fenomeno (e di affermazioni roboanti sull’impossibilita’ di da parte di grandi scienziati. ”
Perche’ non applicare lo stesso ragionamento direttamente alla conservazione dell’energia?
D’altronde anche quello e’ un limite dato da roboanti scienziati…
E perche’ no ?
Ipotesi che e’ stata presa in considerazione in più’ di qualche occasione, fino a trovare la giusta soluzione che salvava capre e cavoli …
Neutrinos have been shrouded in mystery ever since they were first suggested by Wolfgang Pauli in 1930. At the time physicists were puzzled because nuclear beta decay appeared to break the law of energy conservation. In beta decay, a neutron in an unstable nucleus transforms into a proton and emits an electron at the same time. After much confusion and debate, the energy of the radiated electron was found to follow a continuous spectrum. This came as a great surprise to many physicists because other types of radioactivity involved gamma rays and ?-particles with discrete energies. The finding even led Niels Bohr to speculate that energy may not be conserved in the mysterious world of nuclei.
Ad essere aderenti alle conoscenze “attuali”, allora si doveva pensare che tutti gli esperimenti sul decadimento beta erano delle bufale scientifiche e non preoccuparsi del problema …
“E perche’ no?”
E allora chissenefrega delle batterie no?
“Ad essere aderenti alle conoscenze “attuali”, allora si doveva pensare che tutti gli esperimenti sul decadimento beta erano delle bufale scientifiche e non preoccuparsi del problema …”
Affatto, ad essere aderenti alle conoscenze “attuali” si e’ misurato un fenomeno e di converso voluta trovare una soluzione che non stuprasse uno dei principi fondamentali della fisica, soluzione che guardacaso era azzeccata.
Mi preoccupa veramente che qua stia facendo questo discorso…
Affatto, ad essere aderenti alle conoscenze “attuali” si e’ misurato un fenomeno e di converso voluta trovare una soluzione che non stuprasse uno dei principi fondamentali della fisica, soluzione che guardacaso era azzeccata.
Giusto ! Ma nella comunità’ di allora si era diffusa l’idea che forse la conservazione dell’energia non fosse un limite stringente.
Non conosco bene a storia degli esperimenti ma non e’ difficile pensare che lo spettro misurato dai primi non desse più’ che un indicazione di energia mancante. Ma siccome erano stati condotti con metodo, e quindi credibili, si e’ proseguito fino a determinate con esattezza lo spettro che ha permesso a Pauli l’idea che la parte mancante era compatibile con l’idea di una particella che si portava via l’energia mancante.
E’ stato un atteggiamento scientifico e sociologico sano, derivato forse dai tanti “limiti” superati nell’arco dei precedenti 30 anni.
Mi preoccupa veramente che qua stia facendo questo discorso
E perche’ ?
Pensi che affermare che non ci sono dogmi inviolabili sia pericoloso per la nostra comunità’ ? Le bufale, in un mondo ideale senza politica (scientifica e non ), sociologia determinata dai gruppi di potere (anche scientifici) dominanti e media, non portano perturbazioni significative al percorso della conoscenza. Come ho detto più’ di una volta di la trovo più’ preoccupanti le perturbazioni dovute a posizioni scientifiche dominanti. Tu sei nato con l’INFN. Non trovi che l’INFN si e’ trasformato da una comunità’ di ricercatori ad un ente di “impiegati della ricerca” ?
“Pensi che affermare che non ci sono dogmi inviolabili sia pericoloso per la nostra comunità’ ?”
E’ ovvio che non esistono dogmi inviolabili in scienza. Ma non esistono in scienza, non in tecnologia. La tecnologia si adegua alla scienza, e’ raramente (che mi risulti in realta’ mai) successo il viceversa.
Che un tecnologo qualsiasi possa venir fuori con qualcosa che sfida le leggi della fisica e motivandolo con un “eppur si muove” e’ la base del 99% delle bufale.
Prima si vedono anomalie a livello di fisica di base, anomalie che poi diventano leggi e infine vengono sfruttate a livello tecnologico anni e anni dopo. A volte lo sfruttamento tecnologico precede la legge e la spiegazione, ma mai il riscontro rigoroso nella scienza di base.
E le immaginazioni del futuro, scommesse e considerazioni, vanno fatte sulla base delle leggi che oggi conosciamo, o almeno (proprio almeno) sulla base di quelle leggi che non sono in palese disaccordo con esse.
Perche’ le leggi scientifiche consolidate non vengono mai (e poi mai) confutate in toto da quando esiste il metodo scientifico, al massimo si respinge una parte del regime di applicabilita’: per questo le cose nuove sono generalmente difficili da sfruttare e non vengono fuori direttamente dalle tecnologie.
Se poi vuoi scommettere che nel 2040 gli aerei andranno a “Free Energy” sei il benvenuto, puoi aggiungerti al nutrito manipolo di gente poco raccomandabile che mi pareva sto sito provasse a screditare fin dalle mutande.
Se poi vuoi scommettere che nel 2040 gli aerei andranno a “Free Energy” sei il benvenuto, puoi aggiungerti al nutrito manipolo di gente poco raccomandabile che mi pareva sto sito provasse a screditare fin dalle mutande.
Mescoli due livelli con notevole disinvoltura, e con la giusta dose di aggressività’ ! Ma sbagli bersaglio ….
Un tecnologo che vien fuori con un qualcosa che sfida le leggi della fisica motivandolo con un “eppur si muove” e’ smascherato prima che dalle leggi della fisica dalla sua totale mancanza di metodo, non e’ credibile.
Nello specifico gli aerei a batteria volano. Punto ! Che poi le batterie servano a far volare un mostro e’ un problema ad un livello semantico diverso e credo con una facile risposta. Ma non e’ questo il punto che mi interessa.
La fusione fredda non e’ impossibile. Se si trova il modo di portare, in condizioni ambientali, due atomi di deuterio ad una data distanza l’effetto tunnel fa il resto. (Calcolo fatto da Maiani, Pietronero e Parisi a ridosso del famoso primo aprile, ovviamente mai pubblicato). Il punto e’ che dal punto di vista teorico e sperimentale NESSUNO e’ stato in grado di trovare/descrivere/misurare un meccanismo in grado di avvicinare un numero significativo di atomi alla distanza giusta a temperatura e pressioni ambientali. Per di più’ tutti gli esperimenti sono stati, ad essere buoni. amatoriali e privi di merito e rigore. Nel caso di risultati pro FF seri/documentati e riproducibili hai voglia a invocare i sacri principi.
Perche’ le leggi scientifiche consolidate non vengono mai (e poi mai) confutate in toto da quando esiste il metodo scientifico, al massimo si respinge una parte del regime di applicabilita’: per questo le cose nuove sono generalmente difficili da sfruttare e non vengono fuori direttamente dalle tecnologie.
Scusami ma non ho capito. Le leggi scientifiche consolidate ? Qualcuno alla fine dell’ottocento pensava che il mestiere del fisico si dovesse ridurre a fare complicatissimi e tediosi calcoli di sistemi hamiltoniani con vincoli olomoni o meno (vedi i dieci tomi del corso di fisica teorica di Sommerfeld). Poi e’ cambiato tutto …
Se invece intendi i pochi principi di conservazione hai ragione ma …
La conservazione del momento angolare e’ una diretta conseguenza dell’invariata rotazionale dello spazio tempo. Ma se poi lo spazio tempo non e’ continuo ma un reticolo ????
“La conservazione del momento angolare e’ una diretta conseguenza dell’invariata rotazionale dello spazio tempo. Ma se poi lo spazio tempo non e’ continuo ma un reticolo ????”
La conservazione del momento angolare c’è anche con spazio quantizzato.
E se si trovassero dei casi in cui il momento angolare non si conserva, la legge che lo spiegherà dovrà per forza ricondursi alla conservazione del momento angolare nel caso di un parametro d’ordine che tende al di fuori dei casi in considerazione.
Esattamente come la relatività speciale diventa galileiana nei casi di basse velocità.
E questo è il motivo per cui i tecnologi non trovano nuova fisica, perchè devi saper dove guardare.
Ed è anche il motivo per cui, Einstein, Fermi e Heinsberg discutevano di mandare a gambe per aria l principio di conservazione dell’Energia e Pauli scriveva da Losanna che era impegnato con donnine ma che forse bisognava pensare meglio.
Tuttavia nel frattempo Von Braun non stava progettando razzi che funzionassero a Free Energy “perchè non si sa mai che in futuro ci ripensino”.
Eh scusa tu per lo spam… e già che ci sono copio-incollo una parte che mi sono accorto era rimasta tagliata fuori, appunto un po’ per l’ottimismo a Cimpy. Spero di non bastonare il cavallo morto:
La scienza non è onnipotente.
Tuttavia non concordo con Cimpy sul pessimismo… l’aereo (e le altre tecnologie) diventa sempre più accessibile a sempre più gente. Se mai dovessimo tornare a dover spingere la bicicletta per risparmiare energia e non per spasso sarà colpa dei catto-musul-medioevali, non del progresso tecnologico e del picco del petrolio.
Il treno può diventare un mezzo di trasporto più veloce e utilizzato, le fonti energetiche diventano e diventeranno ancora più economiche, più accessibili e più pulite.
Tecnologicamente ci stiamo muovendo verso un periodo di stasi perchè stiamo iniziando a sfruttare lo sfruttabile del mondo elettromagnetico e siamo ancora troppo indietro nel mondo nucleare, ma è un periodo di stasi mica male, in cui, nel mondo, sempre meno persone sono affamate (oggi è poco più del 10%, 30 anni fa era il triplo), sempre più persone sono istruite (oggi il 90% delle donne del mondo va a scuola elementare, 30 anni fa solo il 50!), sempre più hanno accesso alla tecnologia (oggi il 50% delle persone ha accesso relativamente stabile a internet, 30 anni fa 0% :P), alimentati da energie non così male (se la si piantasse con l’isteria nucleare e il negazionismo climatico sarebbe meglio, ma piano piano…).
In Italia non ce ne si accorge, ma ce n’è di cui essere ottimisti… 😛
scusate il papello
@Andrea Idini
Non mi hai risposto su quale limite fisico impedisce ai supercondensatori di oggi e di domani di arrivare a 1000 Wh/kg; almeno dammi un link o un lavoro da leggere.
A proposito della conservazione dell’energia, nell’universo in espansione o si conserva l’energia o si conserva la densità di energia per unità di volume. Esistono due scuole di pensiero: tu a quale aderisci?
Accetto di tutto, ma l’isteria nucleare no. Perché nessuno mi potrà convincere di essere in grado di costruire un impianto così sicuro da contenere il materiale fissile per tutta la vita di quello (il materiale, non il costruttore).
Anche lasciare la patata bollente alle generazioni successive per me non è un’opzione.
“Dateci i soldi”. Attenzione a mantenere le distanze con gli inventori di aquiloni che generano “tanta energia quanta una centrale a fissione” acca 24 per 330 giorni all’anno (che poi, è noto che alla ricerca sono favorevole, mentre sono contrario alla pubblicità ingannevole, e lì non ce n’era)
Resto un inguaribile ottimista: pedalo tutti i giorni per tenermi allenato.
@ Andrea Idini
Adesso tu e Neutrino siete decollati, con motori a razzo, verso altri cieli e non riesco a seguirvi su un dirigibile alimentato a pedali, ma…
Dipende cosa intendi per “trasporto” (un aeroplano privato biposto o quadriposto è “trasporto aereo”?
Si’, tecnicamente mi sembra lo sia.
Ma quello che mi interessava capire e’: in un futuro remoto (ma non troppo: diciamo 20/40 anni… insomma: un futuro che io possa ragionevolmente sperare di vedere) e’ ragionevolmente proponibile (tecnologicamente e, sopratutto, economicamente) lo sviluppo di linee commerciali di trasporto persone (o anche carichi leggeri (tipo posta)) via aerea e senza fare uso di combustibili liquidi?
e appunto la frase “non basato sugli idrocarburi” vuol dire tutto e vuol dire niente.
Be’… forse dovevo scrivere “non basato su combustibili liquidi”.
Poi tiri in ballo pure i dirigibili. Quindi beh, un dirigibile elettrico-solare è probabilmente fattibile pure oggi
Ho tirato in ballo i dirigibili poiche’ sono indubbiamente “trasporto aereo”, hanno funzionato commercialmente in passato, hanno un consumo di energia enormemente più basso rispetto a quello degli aeroplani e il fallimento causato dal disastro dell’Hindenburg, disponendo di elio, non e’ un motivo ragionevole per escluderne l’utilizzo futuro (magari integrato col fotovoltaico).
Insomma: se la domanda a cui vi interessa e’ rispondere e’ “fino a che punto gli aereoplani elettrici (a batteria) possono sostituire quelli a carburanti liquidi?”, tutto bene.
Ma, riguardo al trasporto aereo, eravamo partiti (e non vorrei dimenticarlo) dall’affermazione di Franchini “il trasporto aereo ha bisogno di energia concentrata e maneggevole, che solo un combustibile liquido può offrire”, salvo poi lo stesso che ha ridotto il “trasporto aereo” al trasporto con gli aeroplani.
Insomma: non vorrei cadessimo nel suo stesso errore: in base al modo a cui sto pensando e’ impossibile, quindi e’ certamente impossibile in assoluto.
il problema è che imho commercialmente non è competitivo con gli aerei, neaenche se il petrolio schizzasse a 200$ al barile + carbon tax
Ecco: proprio questo tipo di ragionamenti mi interessa.
Mi sembra siamo d’accordo sulla fattibilita’ tecnica.
Il problema e’ se sara’ proponibile da un punto di vista commerciale.
Perfettamente d’accordo con quanto dici se il prezzo del petrolio rimane basso.
Ma io mi aspetto di vederlo schizzare (temo gia’ nel corso della mia vita) a livelli ben superiori ai 200$ al barile (salvo catastrofi ancora peggiori, tipo guerre nucleari o guerre biologiche che annientino oltre il 90% dell’umanita’). E questo non solo per quelli che tu chiami “catto-mussul-medioevali” (che comunque contribuiscono e contribuiranno parecchio allo sfascio) ma anche perche’, banalmente, la risorsa e’ finita, ci e’ essenziale per vivere (mangiare e riscaldarsi) e le popolazioni (e anche molti governi) sembrano intenzionati a mettere la testa sotto la sabbia e a ignorare il problema. Inoltre, se tieni conto di quanto e’ complicata la situazione nel Golfo Persico (impregnato da varie declinazioni di mussul-medioevali)… e, piu’ in generale, nel mondo islamico (altre declinazioni ancora)… le tensioni sono tali che basta veramente poco perche’ scoppi una guerra, seppur locale, con conseguenze (sul prezzo del petrolio) molto superiori alle tre degli ultimi 40 anni.
Non condivido il tuo ottimismo: prevedo e ragiono su un futuro (e’ solo questione di tempo) nel quale il trasporto basato sugli aerei a benzina (o kerosene o quello che e’) sara’ semplicemente improponibile.
Avendoci pensato un po’ meglio, mi sembra che (in tale scenario) il vero competitore al dirigibile solare non sarebbe l’aereo, ma il treno: anche quello elettrico, piu’ sicuro, piu’ veloce. Questo sulle tratte nel quale il treno sia proponibile.
Il dirigibile solare potrebbe (forse) avere un senso nelle tratte intercontinentali o in quelle (con un consistente tratto mare in mezzo) nel quale il treno non possa operare: Londra / New York, Tokyo (o Shanghai, o Camberra) / San Francisco, Camberra / Shanghai, Dakar / Rio.
Molte di queste tratte, pero’, sarebbero troppo lunghe per percorrerle in giornata. A questo punto, per viaggiare di notte, al dirigibile farebbero molto comodo delle batterie non piu’ banali. Quindi, non e’ che siamo daccapo (al dirigibile serve comunque molta meno energia elettrica che all’aereo), ma quasi: il carico utile si riduce in maniera sensibile. Inoltre, viaggi di lunga durata richiedono servizi molto simili a quelli di un albergo (letti, aree piu’ ampie in cui muoversi, servizio di ristorazione piu’ impegnativo) rispetto al trasporto aereo odierno. E questo aumenterebbe i costi e limiterebbe molto la possibile clientela.
il dirigibile lo vedo come uno scenario piuttosto grigio, significa che le possibilita’ di contatto fra i continenti si riducono moltissimo.
Assolutamente si’: alquanto grigio.
Non per questo meno credibile.
@ Andrea Idini
Mi preoccupa veramente che qua stia facendo questo discorso… […] Che un tecnologo qualsiasi possa venir fuori con qualcosa che sfida le leggi della fisica e motivandolo con un “eppur si muove” e’ la base del 99% delle bufale.
Non ti preoccupare troppo: CimPy e’ una garanzia: finquando qui interverra’ anche lui, il 100% dei bufalari sara’ metodicamente contrastato e (quel che e’ piu’ importante) sbertucciato. Non a caso i siti dei bufalari lo censurano e lo mettono in cima alla lista dei ricercati.
Non confondere chi mette in discussione i principi della fisica con chi sostiene “eppur si muove” e, per dimostrarlo, porta delle verifiche di scienziati accuratamente selezionati e si oppone a verifiche indipendenti in base a principi del tipo “se no, me lo copiano”.
Mettere in discussione i principi della fisica, a volte, e’ fondamentale anche per comprenderli meglio e per realizzare quello che e’ possibile.
@ mW
Per quanto riguarda tutto il resto, per me i veicoli elettrici sono semplicemente dei veicoli a combustione dove la combustione viene fatta altrove, quindi tutto questo entusiasmo non lo condivido.
Be’… forse io ho delle aspettative molto limitate… ma tenendo conto che vivo in citta’… sarei entusiasta anche solo per “la combustione viene fatta altrove”.
La conservazione del momento angolare e’ una diretta conseguenza dell’invariata rotazionale dello spazio tempo. Ma se poi lo spazio tempo non e’ continuo ma un reticolo ????
Ecco, volevo dire proprio questo 🙂
Circa il nucleare, io temo, pacatamente, che la generazione di energia da fissione nucleare, semplicemente, abbia dei tempi che non sono compatibili con le vicende umane.
Magari un domani le cose cambieranno.
Ma per adesso, quante generazioni di umani ci considereranno dei vandali?
Io sono superficiale e disinformato.
Ma a quali soluzioni siamo giunti, in questi decenni, al primo problema?
Ovvero che fare delle scorie nei prossimi milioni di anni?
Intanto le centrali le abbiamo fatte.
Non dovevamo partire prima di avere risolto il primo problema.
Tutto qui.
Comunque mi piace il punto di vista di Andrea.
Non so se abbia ragione lui o i picchisti, ma ci vuole.
Tiene in esercizio, fare confronti.
Io credo che una società resiliente sia una società sempre in grado di produrre una bicicletta.
C’è un bell’indotto, dietro una bicicletta.
Se non riusciamo più a fare una bici, siamo fritti.
Non so cosa ho detto.
mW,
i veicoli elettrici sono semplicemente dei veicoli a combustione dove la combustione viene fatta altrove
L’E-FAN dell’Airbus va a elettricità nucleare. Sarà una coincidenza ma i costruttori che progettano aerei elettrici sono tutti in paesi con centrali nucleari esistenti o previste.
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E.K. Hornbeck,
sarei entusiasta anche solo per “la combustione viene fatta altrove”.
Se non tende all’ipocondria, le segnalerei un paper in tema…
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CimPy, Andrea et al.
Io ho molto da ridire sulle centrali attuali – anche Andrea, immagino, se pensa a quella di Olkiluoto! – non sul nucleare in sé. Molti dei climatologi che conosco sono per finanziare ricerche su reattori che riciclino il materiale usato nelle testate nucleari, sul principio del due piccioni con una fava. Anch’io e spero che non si facciano solo in Cina dove la sicurezza lascia a desiderare.
idrocarburi liquidi… picchisti… $200 dollari/barile
Anche la ricerca di carburanti alternativi è ben finanziata, e non solo perché il picco sarebbe imminente. Come diceva Sheikh Yamani da presidente dell’Opec, “non siamo usciti dall’età della pietra perché finivano le pietre”. Un problema è che la maggior parte dei paesi produttori soffre di “resource curse“.
Le compagnie aeree dicono che oltre i $50 dollari/barile, il costo è insostenibile senza sovvenzioni pubbliche – ne hanno tutte, sotto varie forme. Un altro problema è che, a parte Emirati e dintorni, le sovvenzioni per gli aerei sono insostenibili politicamente. Perfino India e Cina lasciano fallire le proprie compagnie low-cost e non, mentre continuano a sovvenzionare il cherosene per i contadini e “industrie strategiche”.
Un altro problema ancora (altri a richiesta) è che gli idrocarburi sono indispensabili per l’agricoltura e l’industria chimica, così le sovvenzioni a Big Oil e trasporti hanno molti nemici, dal WTO al FMI alle Ong tutti fanno pressione sui governi perché siano eliminate – Inoltre secondo i liberisti “falsano il mercato” e, contando le esternalità, si aggirano su $2-3 trilioni/anno (fonte FMI).
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Giancarlo, Andrea
se vi incuriosiscono i problemi tecnici/scientifici, ne trovate nei numeri di Aerospace and Electronic Systems Mag. con gli atti delle conferenze MEA (la prima quando il petrolio costava $13/barile…), e gratis nei bandi della DARPA e dell’E-ARPA.
@Giancarlo: Il limite è un esercizio di chimica liceale.
Prendi il materiale più leggero che hai rispetto all’affinità elettrica, escludiamo l’idrogeno che appunto ce l’ha troppo alta e “goes boom”:
Il Litio, purissimo. 0.6 eV per massa atomica 6.
Lo rimpinzi quanto puoi di elettroni come se per la magia della scienza prossima ventura ogni atomo fosse isolato e ogni elettrone fosse poi portato fino all’infinito, e ogni volta che si ricarica non si degrata…etc…
Hai 0.1eV di energia ogni a.m.u = 1.6 *10^-20J/1.7*10^27kg = 10^7 J/kg = 2.7kWh/kg
Ora torna nel mondo reale, prova a dargli una configurazione geometrica e molecolare, un’affinità chimica anche al metallo che si ciuccia l’elettrone.
Considerare le dssipiazioni dovute al coefficiente dielettrico del vuoto.
In Bocca al Lupo.
La conservazione del momento angolare c’è anche con spazio quantizzato.
Sicuramente ! Nel mio campo lo si fa con l’introduzione di complicate osservabili reticolari che ristorano la simmetria e che svaniscono nel limite continuo. Ottime ricette di cucina ma che non assomigliano all’eleganza del rapporto tra simmetrie e leggi di conservazione.
E se si trovassero dei casi in cui il momento angolare non si conserva, la legge che lo spiegherà dovrà per forza ricondursi alla conservazione del momento angolare nel caso di un parametro d’ordine che tende al di fuori dei casi in considerazione. Esattamente come la relatività speciale diventa galileiana nei casi di basse velocità.
Si scopriremo una nuova teoria fisica in cui i limiti precedenti sono rotti che, in particolari condizioni, si riduce alla vecchia e rida i vecchi limiti ma che non sono più’ fondamentali.
Il concetto di teoria effettiva e’ unidirezionale e di solito una teoria effettiva e’ un ottimo schema computazionale più’ che una modellizzazione stringente della realtà fisica. Per il resto non e’ che la teoria dei campi dia un esempio di fulgida coerenza. Il suo potere computazionale e’ frutto di una ricetta di altissima classe che riesce in maniera miracolosa a gettar tutta la polvere sotto il tappeto.
Ed è anche il motivo per cui, Einstein, Fermi e Heisenberg discutevano di mandare a gambe per aria il principio di conservazione dell’Energia e Pauli scriveva da Losanna che era impegnato con donnine ma che forse bisognava pensare meglio.
Non pensare, stai zitto e calcola ! Il paradigma della ricerca degli anni 90 !
E questo è il motivo per cui i tecnologi non trovano nuova fisica, perchè devi saper dove guardare.
Non scadere nel razzismo scientifico, non ti offendere ma a me suona molto, e non ti offendere, come:
“E’ per questo motivo che le donne non trovano nuove teorie fisiche, perché devi esser capace di sintesi”
I migliori esperti attuali di teoria dei grafi sono gli ingegneri/tecnologhi delle telecomunicazioni ed e’ un bene. Oltre a sfornare una serie infinita di teoremi sull’esistenza ed unicità’ di una soluzione (esattamente come i matematici) sono in grado anche di trovarti la soluzione (cosa che i matematici non fanno). Se a te fisico serve qualcosa prendi la soluzione e non ti rompi la testa a cercartela.
@Andrea Ichini
Il limite è un esercizio di chimica liceale.
Penso che tu stia confondendo le batterie con i condensatori, apposta invochi la chimica. Nel tuo esempio, avendo immagazzinato l’energia di 2,7 kWh/kg sostituisco il dielettrico con uno avente epsilon maggiore: l’energia aumenta. Oppure diminuisco la distanza tra le armature e la densità di energia aumenta per due cause concomitanti.
Sapresti trovare una giustificazione migliore per il limite fisico?
Poi non hai risposto a quale partito appartieni, quello di chi conserva l’energia o quello di chi conserva la densità di energia in un universo in espansione.
@Giancarlo: innanzitutto mi chiamo Andrea Idini, se vuoi chiamarmi Andrea dato che sono l’unico in questa discussione, fai pure (mica sono come qualcuno che pretende il Lei e il Prof. Dott. illustrissimo! :P) ma please non storpiarmi il cognome! 🙂
“Penso che tu stia confondendo le batterie con i condensatori, apposta invochi la chimica. Nel tuo esempio, avendo immagazzinato l’energia di 2,7 kWh/kg sostituisco il dielettrico con uno avente epsilon maggiore: l’energia aumenta”
Penso che tu non abbia ben chiaro un principio di base: la minimizzazione dell’energia.
Ero di fretta e non ho esplicitato, scusa.
Ma non puoi sostituire il dielettrico a piacere, perchè il dielettrico si può rompere deve essere nel suo regime di funzionamento. Se sostituisci il dielettrico con uno avente epsilon maggiore, a quelle densità di energia, l’energia nel Litio è maggiore dell’affinità elettronica del materiale di cui è composto il dielettrico (abbiamo già stabilito il materiale più leggero e con la più alta affinità elettronica), il dielettrico quindi automaticamente catturerebbe elettroni per minimizzare l’energia, andando in breakdown.
Lo stesso motivo se avvicini troppo due armature, se l’energia capacitiva diventa superiore all’affinità elettronica del materiale sull’armatura, gli elettroni vengon catturati immediatamente.
Lo stesso motivo se carichi troppo di carica un conduttore, se l’energia degli elettroni nelle bande di conduzione, si avvicina all’affinità elettronica del metallo nello stato atomico, il metallo si sbriciola in stato elementale per catturare gli elettroni e minimizzare l’energia.
Quindi il caso di piena ionizzazione è il caso limite anche per i condensatori, che per forza di cose saranno ben al di sotto di questo (solo che devono coinvolgere un dielettrico e dei metalli, che dovranno avere meno affinità elettronica ma più peso del Litio, e un’armatura senza carica).
Tutte le formule dei condensatori classici funzionano unicamente perchè siamo ben al di sotto di questo limite, e già coi supercondensatori bisogna tenere conto di effetti non lineari (ma non sono un esperto).
L’idea di sostituire con capacitori l’armatura dell’aereo può salvare qualcosa, forse salvare completamente, almeno in linea teorica, servirebbe un ingegnere aeronautico, ma siamo veramente al limite delle possibilità Fisiche in ogni caso.
Perchè in generale una trasformazione reversibile contiene molta meno energia di una irreversibile, il cherosene sfrutta una reazione irreversibile ad altissima energia, quindi per arrivarci anche solo vicini sarà ben difficile sfruttare una reazione reversibile, esclusivamente di carica.
Sono principi estremamente generali ma che è necessario tenere presente quando si parla di futuro.
Non so se adesso vi rendete conto di quanto siamo stati energeticamente fortunati ad avere il petrolio e derivati e la “mostruosa” (su scala chimica) densità di energia che contiene (quasi) aggratisse…
Quindi beh, a questo punto si torna al discorso di Neutrino: praticamente per farlo devi sfidare la conservazione (e la minimizzazione) dell’energia e i principi estremamente generali di sopra.
Si può sperare che la tecnica arrivi in pochi decenni dove la scienza ora non può sognare? Secondo me no ed è assurdo pensarlo e intrinsecamente scopre il fianco ai vari Rossi e burloni vari che “ho trovato io l’effetto definitivo che gli scienziati non pensavano…”
Non si è mai verificato nella storia del metodo scientifico, e non vedo perchè si dovrebbe verificare proprio ora che ci sono più scienziati che mai, più finanziati che mai, che guardano in ogni posto sotto al tappeto da diverse angolazioni.
@Hornbeck:
“questo aumenterebbe i costi e limiterebbe molto la possibile clientela.”
Esatto, per questo motivo ha solo senso in un mondo in cui gli idrocarburi sono veramente inaccessibili, ma se lo diventa è per ragioni politiche mica tecnologiche, come hai sottolineato. C’è ancora tanto petrolio e tante alternative idrocarburiche (gas, pure l’idrogeno) che sono accessibili a prezzo più elevato o elevatissimo, quindi beh se scoppia una guerra nucleare e abbiamo un setback politico e tecnologico di decenni allora ok… dirigibile sia… ma non c’entra con le possibilità tecnologiche.
Quando calcoli il costo di un trasporto devi tenere in considerazione: quanto costa il mezzo, quanti viaggi fa, quanto consuma, e quante persone porta.
Se devi fare un dirigibile elettrico che attraversa l’atlantico in due giorni e il pacifico in 3, il mezzo non è di certo gratis (come hai fatto notare deve essere grande), fa pochissimi viaggi l’anno (ammortando poco il costo del dirigibile), consuma relativamente poco, ma trasporta anche pochissime persone (facendo ricadere il dirigibile sui soliti).
L’aereo non è competitivo sopra una certa cifra di carburante (50? magari si piangono addosso per elemosinare, però comunque sicuramente c’è una cifra), perchè serve una certa dimensione di clientela e al di sopra di una certa cifra non vale la pena fare il viaggio.
Ma ci sarà sempre un sacco di gente che viaggerà tanto anche a 2000€ a biglietto (come c’era negli anni ’60) per risparmiare qualche ora quindi non è una questione che l’aereo in se non è sostenibile, quanto piuttosto che il volume attuale di aerei non lo è… e ci credo benissimo.
Ma il dirigibile non entra mai in competizione finchè la cifra è ragionevole (cioè finchè gli Arabi non dicono “no il petrolio ve lo estraete in Basilicata perchè noi abbiamo i cavoli nostri”). A livello nazionale il treno è molto più veloce, e si spera sia più economico (altrimenti avremmo enormi problemi di approvigionamento energia e l’aereo sarebbe l’ultimo dei problemi).
Perchè appunto se riduci le compagnie aeree europee a operare esclusivamente nelle capitali e arrivi in aeroporto col treno, una clientela ce l’hai comunque anche a tantissimi € a biglietto, e secondo me è ben più competitivo perchè è comodo e se paghi tantissimi € a biglietto deve essere comodo.
In Francia è già così praticamente, a prescindere dal costo abbordabile attuale faccio comunque prima e mi costa meno ad arrivare a Charles De Gaulle e prendere il TGV che cambiare aereo per arrivare a Lione, ti fanno il check-in e trasferimento bagagli direttamente sul treno!
Immagina una europa con le linee veloci completate: Già ora dove c’è il treno veloce l’aereo non è competitivo. Sarà che io sono un apppassionato, ma pure Milano-Darmstadt lo preferivo fare in treno, pure se non c’è il treno veloce! 7h e 30 di intercity e andare a piedi da casa a casa inizia ad essere simile a 1h30 + 1h e mezza di anticipo + 1h per raggiungere l’aeroporto scomodando qualcuno (solo uscire da Milano ci vuole mezz’ora, e pure Legnano inizia ad essere non trascurabile) + 1h di bus fra attesa e tutto.
Un aereo ancora più costoso a 300km/h di velocità di crociera, per non parlare di un dirigibile a 150km/h, considerando pure l’urbanizzazione che continua a progredere e renderà sempre più scomodo uscire dalle città, non può competere con un treno veloce, se non in tracciati che siano veramente disagiati (e si ritorna alla mia Finlandia).
E anche se l’aereo elettrico andasse per miracoli (veramente miracoli come ho indicato sopra) della scienza come un aereo a reazione, sarebbe intrinsecamente molto più costoso del treno, richiederebbe sicurezza…check-in…etc… quindi pure sull’intracontinentale inizi a preferire più e più il treno veloce (Pure Roma-Stoccolma sono 2500km che sono 11-12h su un treno veloce con fermate intermedie. Milano-Londra sono “solo” 1400 km, di tracciato già quasi completamente di treno veloce).
Quindi beh, non la vedo così grigia… specialmente in Europa abbiamo un buon sostrato…
@Cimpy: Riguardo al nucleare se “nessuno ti potrà convincere” non ci provo di certo…
Ma se “nessuno può convincerti”, lasci uno spiraglio se “qualcosa” invece può? Tipo delle prove scientifiche? 😛
Il Nucleare è necessario, e se ci sono disastri (specialmente finanziari) quelli per la salute non sono così tremendi come la stampa (e soprattutto Repubblica, scusa Sylvie) indebitamente attribuisce spesso con vere e proprie bufalazze (l’epica storia sull’ambasciatore che chiamava il pizzaiolo e gli diceva di scappare che son fuggiti tutti, e la figlia dell’ambasciatore che leggendo su repubblica anzichè chiedere al padre ha comprato 3000€ di biglietto).
Appunto l’energia elettromagnetica ha dei limiti mica male, il vero generatore energetico dell’universo è l’interazione forte, e abbiamo iniziato a sfruttarla con l’energia nucleare… mica dovremo gettare la spugna?
@ Andrea Idini
ha solo senso in un mondo in cui gli idrocarburi sono veramente inaccessibili, ma se lo diventa è per ragioni politiche mica tecnologiche, come hai sottolineato
Chiaro che se gli esseri umani sapessero, collettivamente, comportarsi in maniera razionale… pensando al futuro… tutto sarebbe diverso.
Ma cosi’ non e’ e dobbiamo tenerne conto.
E il problema non e’ solo dato dagli integralismi religiosi (che, certo, contribuiscono parecchio al problema). Il problema l’abbiamo anche nelle laiche societa’ occidentali che prendono decisioni in maniera democratica: decisioni razionali (esempio: per ridurre le emissioni di gas serra) spesso richiedono sacrifici e un politico che propone sacrifici viene abitualmente sconfitto dai pifferai che negano l’esistenza dei problemi.
Se devi fare un dirigibile elettrico che attraversa l’atlantico in due giorni e il pacifico in 3, il mezzo non è di certo gratis […] Ma ci sarà sempre un sacco di gente che viaggerà tanto anche a 2000€ a biglietto (come c’era negli anni ’60) per risparmiare qualche ora quindi non è una questione che l’aereo in se non è sostenibile, quanto piuttosto che il volume attuale di aerei non lo è… e ci credo benissimo
Assolutamente d’accordo.
A livello nazionale il treno è molto più veloce, e si spera sia più economico (altrimenti avremmo enormi problemi di approvigionamento energia e l’aereo sarebbe l’ultimo dei problemi). […] Immagina una europa con le linee veloci completate: Già ora dove c’è il treno veloce l’aereo non è competitivo.
Forse e’ perche’ anch’io sono appassionato di treni, ma sono d’accordo anche su questo.
Ed e’ un’analisi che mi sembra rimanga vera a prescindere dal confronto idrocarburi/elettrico (e ho sempre trovato irrazionale l’assenza di linee ferroviarie che portino agli aeroporti).
Mi sembra che, tra tutti quanti, siamo sostanzialmente d’accordo su quanto segue:
– il volo elettrico (aereo o dirigibile) e’ tecnicamente possibile gia’ oggi
– i combustibili liquidi derivati dal petrolio danno pero’ agli aerei odierni un vantaggio tecnico straordinario (in termini di energia trasportabile e, quindi, in termine di autonomia e/o carico utile), rispetto a quelli puramente elettrici, che non e’ ragionevole pensare possa essere completamente colmato da futuri sviluppi tecnologici [lasciamoci aperta la strada di quelli scientifici… non si sa mai]
– in presenza di un prezzo basso degli idrocarburi, il volo elettrico non e’ (e, quasi certamente, non sara’ mai) competitivo con quello basato sugli idrocarburi)
– in presenza di un prezzo alto degli idrocarburi, e anche di energia elettrica a prezzi ragionevoli, il volo elettrico (aerei o dirigibili) potrebbe diventare commercialmente sostenibile ma (causa il minore carico utile per i primi e la minore velocita’ per i secondi) a prezzi decisamente superiori a quelli attuali e, quindi, riservato a una clientela piu’ facoltosa e con un volume di traffico molto inferiore a quello attuale
– nelle circostanze di cui sopra, il treno (dove disponibile, sopratutto se ad alta velocita’) sarebbe un’alternativa tale da rendere poco interessante il volo elettrico; quest’ultimo sarebbe quindi interessante solo in situazioni dove non sono disponibili i treni (per attraversare lunghi tratti di mare o zone dove le linee ferroviarie non sono sviluppate o sono abbandonate o sono a pesante rischio di attacchi terroristici)
Scusa se mi tolgo un sassolino dalla scarpa, e torno al punto da cui questa discussione e’ partita, ma mi sembra che queste conclusioni permettano di affermare che Franchini ha torto, quando afferma che “il trasporto aereo ha bisogno di energia concentrata e maneggevole, che solo un combustibile liquido può offrire” e che “La trazione elettrica aerea o addirittura astronautica restano fantascienza come scienza applicata”.
In campo astronautico, la *trazione* elettrica e’ talmente improponibile che mi sembra non sia neppure classificabile come fantascienza (su cosa caspita dovrebbe far presa, la trazione? sull’etere? quindi si tratterebbe di fantasy, non di fantascienza); sempre in campo astronautico la *propulsione* elettrica esiste da piu’ di 50 anni, ma intesa nel senso (ad esempio) di un apparato elettrico che accelera ioni ad alta velocita’, prima di espellerli (quindi, forse, il termine “propulsione elettrica” e’ discutibile).
Ma in campo aeronautico, quanto Barney ci riporta dimostra inequivocabilmente che la trazione elettrica puo’ anche non essere competitiva, ma e’ certamente “scienza applicata” e non piu’ “fantascienza”.
Franchini avrebbe perfettamente ragione se affermasse che il trasporto aereo ha un formidabile vantaggio (sia a livello tecnico che a livello commerciale, se a prezzo basso), disponendo di “combustibile liquido”; ma ha torto (sia a livello tecnico che a livello commerciale) poiche’ afferma che si tratta di una necessita’.
“Il problema l’abbiamo anche nelle laiche societa’ occidentali che prendono decisioni in maniera democratica”
Senza dubbio, ma io ho fiducia che il sistema politico non sia un contorcicuito per l’uomo, ma che possa comunque evoluzionisticamente e virtuosamente tendere ad un migliore e più equo utilizzo di risorse, nel grande schema delle cose.
E il fatto che sempre più gente al mondo vada sempre più a scuola, non è di secondaria importanza ed è positivo.
Ovviamente in politica non esiste scienza dura, non ci resta che confidare!
Veramente d’accordissimo sui tuoi punti di riassunto.
Riguardo a Franchini non mi può interessare di meno, ma in generale non mi sembra il caso di crocifiggere gente basandosi su una singola frase… non so cosa intendesse dire (“ha bisogno” può essere inteso anche in senso figurato), ed è pur sempre un commento volante, ci si può sempre sbagliare…
O forse no… vedete voi, a me non interessa granchè. 😛
@ Andrea Idini
Senza dubbio, ma io ho fiducia che il sistema politico non sia un contorcicuito per l’uomo, ma che possa comunque evoluzionisticamente e virtuosamente tendere ad un migliore e più equo utilizzo di risorse, nel grande schema delle cose.
E il fatto che sempre più gente al mondo vada sempre più a scuola, non è di secondaria importanza ed è positivo.
Spero tu abbia ragione ma sono piu’ pessimista (mi sa che questa evoluzione sia troppo lenta).
Riguardo a Franchini non mi può interessare di meno, ma in generale non mi sembra il caso di crocifiggere gente basandosi su una singola frase…
In generale, sono d’accordo.
Ma per Franchini sono disposto a fare un’eccezione.
E, comunque, non e’ che lo stavo proprio crocifiggendolo: ero alla fase delle 39 frustate. 3:-)
non so cosa intendesse dire (“ha bisogno” può essere inteso anche in senso figurato), ed è pur sempre un commento volante, ci si può sempre sbagliare…
Certo: era un commento volante. Scritto per deridere Oca Sapiens quando, con un commento volante, sosteneva che il volo elettrico e’ possibile e che ci sono investimenti milionari a riguardo.
Derisione (condita da insinuazioni) che e’ continuata, cercando di cavalcare i tuoi interventi.
Deridere un’affermazione corretta di qualcuno, facendo un’affermazione sbagliata, mi sembra un comportamento autolesionista.
Se pensi che sono ipercritico verso Franchini, hai perfettamente ragione. Sono sempre ipercritico con chi mi bandisce dal suo blog poiche’ sostengo che l’onesta’ e’ (anche) un valore laico e che ha rilevanza in campo scientifico.
E.K.H.
ma ha torto (sia a livello tecnico che a livello commerciale) poiche’ afferma che si tratta di una necessita’.
Insisto, il trasporto aereo è utile solo se l’energia del propulsore viene fornita da cherosene o altro combustibile liquido.
Ha ragione, ho usato la parola “trazione” al posto di “propulsione”. Correggerò. Pensavo a un veicolo su strada. In genere scrivo al mattino presto, quando muoio di sonno. Errori ne avrò certamente fatti a bizzeffe, come credo tutti. Un commento su un blog è generalmente scritto di getto.
Andrea,
ha ragione E.K. Hornbeck, non era una singola frase, ma commenti su commenti perché ho citato questo paragrafo:
There are other economic sectors which seem to be interested in spreading the idea that the LENR energy will be available in 10/20 years, for instance the aerospace sector. Their companies seem to have replaced the automotive ones which were much more active in supporting the CF during the 90s. Then the interest of these last decreased, probably because the new batteries and fuel cells provide them some more solid arguments to keep high the future outlook of the automotive market and the interest of the investors. But planes cannot fly with batteries, they need fuel, liquid fuel, a lot of liquid fuel.
E sotto ho scritto
La realtà lo smentisce as usual. Toyota è l’unica azienda automobilistica ad aver finanziato la FuF negli anni ’90; alcuni aerei vanno già a batteria e il settore aerospaziale punta milioni sugli aerei elettrici e neanche un cent sulla FuF.
Tutto qui. Non ho mai detto né pensato che le batterie stanno per sostituire il liquid fuel. Per questo, siamo rimasti un po’ sorpresi quando hai dato ragione a F****i sulla “fantascienza”.
E il fatto che sempre più gente al mondo vada sempre più a scuola, non è di secondaria importanza ed è positivo.
Sottoscrivo, però sai cosa temo? Gente più educata che sta sempre più alla larga della politica, e politici che accusano sempre di più gli educati, scienziati in particolare, di ingerenza indebita quando non ne gradiscono i dati. Se penso alle tragedie evitabili – Ebola per dirne una – divento pessimista quanto E.K. Hornbeck.
@ Camillo
Insisto, il trasporto aereo è utile solo se l’energia del propulsore viene fornita da cherosene o altro combustibile liquido.
Insisto: credo che nessuno abbia messo in discussione la superiorita’ (pratica) della propulsione a combustibile liquido; lei pero’ ha negato la possibilita’ del trasporto aereo elettrico ora e sempre (“il trasporto aereo ha bisogno di energia concentrata e maneggevole, che solo un combustibile liquido può offrire” “Un consumo massiccio di idrocarburi liquidi è inevitabile finché esisterà trasporto aereo”).
Queste sue affermazioni sono errate, come la realta’ ci insegna.
Se intendeva dire che il trasporto aereo elettrico e’ tecnicamente possibile ma non conveniente, almeno finquando il prezzo del petrolio e’ basso, siamo tutti d’accordo.
Se intendeva dire che, quando il prezzo del petrolio sara’ proibitivo, in trasporto aereo elettrico sara’ possibile ma avra’ un volume di traffico molto inferiore (e costi superiori) a quello attuale, non saro’ certo io a sostenere il contrario.
Ma se intendeva dire una di queste cose, poteva anche scrivere una di queste cose, non negare la possibilita’ del trasporto aereo elettrico.
Ha ragione, ho usato la parola “trazione” al posto di “propulsione”. Correggerò
Sono commosso.
Lei che ammette un errore.
Scritto questo, vado a tirar fuori gli sci.
Comunque, quello era solo parte dell’errore presente in quella frase (“La trazione elettrica aerea o addirittura astronautica restano fantascienza come scienza applicata”).
Tra le altre cose, dovrebbe anche spiegarci cosa intende, in ambito astronautico, per “propulsione elettrica”.
Perche’ se intende quello che intende wikipedia (ovvero motori che prevedono anche l’espulsione di massa dal veicolo) ha ancora platealmente torto, visto che esistono da oltre 50 anni.
E non mi venga a dire che, come in aeronautica, l’uso della propulsione chimica e’ enormemente piu’ efficiente e che, quindi, l’uso di motori elettrici non e’ utile: i motori chimici (i razzi) sono piu’ potenti (spinta propulsiva per unita’ di tempo) ma usano in maniera meno efficiente la massa del carburante. Un motore “elettrico” e’ in grado di espellere molta meno massa, in unita’ di tempo, ma per molto piu’ tempo e a velocita’ relative molto superiori. E, in astronautica, l’uso efficiente del carburante e ancora piu’ importante che in aeronautica.
Ma, del resto, forse l’errore e’ mio: sto a parlare di astronautica con uno che ci ha spiegato che Marte e’ privo di atmosfera.
In genere scrivo al mattino presto, quando muoio di sonno.
Allora le consiglio di dormire di piu’ e scrivere nel pomeriggio (lei non mi credera’ ma io le do sempre dei buoni consigli (almeno nelle intenzioni)).
Peccato, comunque, che l’intervento sulla trazione sia delle 19:26.
E quello maldestro riguardo a Marte delle 22:57.
Errori ne avrò certamente fatti a bizzeffe, come credo tutti
Ci puo’ scommettere.
Io forse anche piu’ di lei.
Ad esempio, mi ero convinto che lei fosse un gentleman.
Un commento su un blog è generalmente scritto di getto.
Anche in un blog scientifico che aspira alla corretta informazione?
Forse andrebbero meditati meglio.
@Andrea (Idini)
Doppie scuse; le prime per aver storpiato il tuo cognome (non ti dico a cosa sia dovuto il lapsus per non farti irritare ancora di più..), le seconde per aver tardato nella risposta ma ero in viaggio.
Veniamo alla tua risposta sul limite fisico; debbo dire che non mi soddisfa affatto, perché è la risposta a una domanda che io non ho mai fatto. Io non ti ho chiesto se sia possibile immagazzinare una quantità infinita di energia in un condensatore ma semplicemente se esista un limite fisico che impedisca al condensatore di raggiungere i circa 10 MJ/kg della benzina quando fa girare un motore (quindi non potere calorifico assoluto ma potere meccanico).
Il mio riferimento alla costante dielettrica derivava direttamente dalla constatazione che la densità volumetrica di energia teorica massima immagazzinabile in un campo elettrico è pari a 1/2 epsilon campo al quadrato.
I limiti sono dovuti al fatto che scegliendo un dielettrico con epsilon elevato non è detto che io possa avere contemporaneamente una rigidità dielettrica (in modo da operare in regime lineare senza stuzzicare il terzo ordine) elevata.
Però qualcosa si potrebbe fare, ad esempio col titanato di bario e stronzio che ha un’epsilon relativa di 10.000 e una rigidità di 5 kV/mm. Prima che avvengano i fenomeni che tu citi ne deve passare di acqua sotto i ponti.
Però ti chiedevo se conoscevi i limiti di funzionamento dei supercondensatori (per ognuna delle declinazioni possibili) perché a me pare che si brancoli nel buio; però magari tu avevi notizie più fresche.
Perché succedono cose strane, tali da far affermare:
As yet there is no microscopic theory to describe their surprisingly large capacitance per unit volume (volumetric capacitance) of ?100 F/cm3, nor is there a good understanding of the fundamental limits on volumetric capacitance. ; questo su Physical Review E, non su una brochure pubblicitaria.
Perché poi ad uno vengono dei dubbi quando scopre che il limite di Helmholtz fornisce valori di un ordine di grandezza inferiori a quelli misurati, e che una geometria di nanosfere con gli interstizi ripieni di elettrolita ha prestazioni notevolmente superiori a quelle di una geometria planare classica.
Ovviamente tutto ciò è sottoposto alla spada di Temistocle (erano tutti armati a quel tempo) della validità dei lavori pubblicati: ma questo è un rischio che si corre in una scienza relativamente giovane, ma valori di 28 F/cm3 o 1.500.000 F/kg dovrebbero indurre a maggiore prudenza. In fondo un ordine di grandezza di differenza rispetto ad una risorsa naturale come la benzina è difficile che corrisponda proprio ad un limite fisico.
E con le nanotecnologie siamo in fondo solo all’inizio.
“Prima che avvengano i fenomeni che tu citi ne deve passare di acqua sotto i ponti.”
Invece proprio no perchè i fenomeni che io cito avvengono indipendentemente dalla rigidità dielettrica, nei fatti ne stabiliscono proprio il limite di portata, e dai limiti specifici per i supercondensatori.
Se il sistema guadagna energia tornando allo stato atomico, non c’è soluzione molecolare che possa aiutare perchè il sistema si sbriciolerà allo stadio elementale.
E quelli che ho espresso sopra sono praticamente i limiti atomici, ergo i limiti di ogni soluzione che non sia nucleare, o che non sia in uno stato quantistico collettivo (cioè un superconduttore).
Attualmente siamo a due ordini di grandezza abbondantissimi rispetto alla benzina e nessuno sogna di portare i supercondensatori a densità energetiche paragonabili al cherosene (se no citamelo).
Che poi non si capisca come mai è 60Wh/kg anzichè 30, o 6, non giustifica un ottimismo fuori dai limiti del resto della scienza.