Nuovi scenari della ricerca sull energia contro il default energetico
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Dall’energia per la fabbrica del metallo al metallo per la fabbrica dell’energia Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni. nuovi scenari della ricerca sull’energia contro il default energetico. Ubaldo Mastromatteo STMicroelectronics Technical Staff - Fellow.

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Presentation Transcript


Nuovi scenari della ricerca sull energia contro il default energetico

Dall’energia per la fabbrica del metallo al metallo per la fabbrica dell’energia

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013

Biblioteca Circolo Lavoratori Terni

nuovi scenari della ricerca sull’energia contro ildefault energetico

UbaldoMastromatteo

STMicroelectronics

Technical Staff - Fellow


S ommario

Sommario

  • Fabbisogno energetico

  • Declino delle fonti tradizionali

  • La sorgente ideale di energia

  • Esperimenti con film sottili di Palladio a temperatura ambiente.

  • Esperimenti con Nichel e fili di costantana fino a 400 gradi.

  • Conclusioni

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Nuovi scenari della ricerca sull energia contro il default energetico

Previsioni:

IL FABBISOGNO MONDIALE DI ENERGIA PRIMARIA

35 Gtep

20 Gtep

10.078 Gtep

2050

2000

2100

Dati elaborati nel 2003

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Numeri energia consumata nel mondo 2000

Numeri:Energiaconsumatanelmondo (2000)

1010 tep = 4.21×1020J = 1.17×1014 kWh

Potenza: (1 anno = 3.15×107 s);

1010 tep/ 3.15×107 s = 317 tep/s = 13.3×1012 W

Popolazione mondiale: 6×109 persone Potenza individuale: 2200 W/persona

Lavoro compiuto in media da un uomo in un giorno: 1.7 MJ = 400 kcal.

Potenza media “erogata”: 20 W = 0.9% energia “consumata”

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Nuovi scenari della ricerca sull energia contro il default energetico

Fonte: A. Clerici


Nuovi scenari della ricerca sull energia contro il default energetico

Fonte: A. Clerici


Nuovi scenari della ricerca sull energia contro il default energetico

Fonte: A. Clerici


Fonte di energia ideale

Fonte di energia ideale

Se dovessimo descrivere la fonte di energia ideale

ci vengono in mente le seguenti caratteristiche:

alta densità, abbondanza in natura, non inquinante

per l’ambiente, non pericolosa per l’uomo.

In aggiunta sarebbe molto utile la scalabilità per avere

sistemi portatili e sistemi fissi secondo le necessità.

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Nuovi scenari della ricerca sull energia contro il default energetico

Fonte: AREVA

Produzione di Energia Elettrica mediante processi termodinamici che sfruttano l’energia nucleare

Reattore EPR - Finlandia

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Il problema delle scorie

Il problema delle scorie

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Fusione nucleare calda

Fusione nucleare calda

reagiscono con 6Li per formaretrizio

2 Mev + 2.7 Mev

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Fenomenologia lenr low energy nuclear reactions

Fenomenologia LENR (Low Energy NuclearReactions)

Ritornando alla sorgente ideale di energia, dal marzo 1989,

quando Fleishmann e Pons annunciarono di aver prodotto

in una cella elettrolitica con catodo di palladio e elettrolita a base

di acqua pesante e idrossido di litio, eccessi di energia

tali da far ipotizzare di aver prodotto nel catodo reazioni nucleari

di fusione a bassa temperatura, svariati gruppi di ricerca

hanno iniziato ad investigare con varie tecniche questa tipologia

di fenomeni.

I vantaggi di una simile soluzione sono molto evidenti e nonostante

la difficoltà a riprodurre una fenomenologia ritenuta improbabile,

fin dalle presunte o reali prime conferme sperimentali, si e’ visto

che le quattro caratteristiche della fonte energetica ideale sarebbero

tutte presenti.

E cioè: la densità di energia simile a quella della fissione nucleare,

il combustibile in quantità illimitata e a basso costo, inquinamento

ambientale trascurabile, pericolosità per l’uomo ritenuta molto

bassa (da verificare su dimostratori, quando saranno disponibili).

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Sistema palladio deuterio gassoso

D2: Bombola del deuterio

T: Campione

W: Finestra in quarzo

L: Lente convergente

Sistema Palladio-Deuterio gassoso

Schema dell’apparatosperimentale

Riferimento

Campione irradiato

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Nuovi scenari della ricerca sull energia contro il default energetico

Immagine SEM di un campione in atmosfera di D2irradiatocon laser He-Ne

Siacompioniirraggiati in D2 o in H2 hannomostratonumerosi hot spot nel film di Pd, le immaginimostranochiaramenteepisodi di fusione e risolidificazione del materiale: unareazionechimica non è in grado di provocare un simile risultato.

L’analisi EDX degli hot spots mette in evidenza la presenza di elementipiùleggeri del Pd.

Semiquantitativeanalysis

Elements%

C 8.71

O 43.04

Na 3.41

Mg 0.35

Al0.78

Si 3.95

S 0.49

Cl1.83

K2.37

Ca3.88

Pd31.18

SEM micrograph of sample processed with D2 gas and He-Ne laser

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Analisi al sem di campioni irradiati e non

Analisi al SEM di campioni irradiati e non

Foto al SEM di un campionein gas D2irradiato con LASER He-Ne

Foto al SEM di un campionein gas D2 non irradiato con LASER He-Ne

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Esperimenti su barrette di nichel in atmosfera di idrogeno e temperatura intorno ai 350 c

Esperimenti su barrette di Nichel in atmosfera di idrogeno e temperatura intorno ai 350 °C

Fonte: poster presentato al workshop di Pontignano nel 2005 dal Prof Piantelli e collaboratori

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Nuovi scenari della ricerca sull energia contro il default energetico

Reattore usato in ST per esperimenti su fili di costantana con superficie nanostrutturata. Volume circa 300 cc (Periodo: seconda metà del 2012)

Connessione al vuoto

e ingresso gas H2

Filo di costantana avvolto su supporto in ceramica

Passanti elettrici

Materiale attivo sul riscaldatore

Valvola di spurgo

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Filo di costantana ad esperimento concluso

Filo di costantana ad esperimento concluso

Hot spots

Le immagini SEM dopo un test nel reattore

mostrato in precedenza che ha mostrato un

eccesso di potenza indicano la formazione

di hot spot sulla superficie del filo.

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Nuovi scenari della ricerca sull energia contro il default energetico

Esperimenti con filo di costantana in H2 500 mbar, fino a 400 °C

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Esperimenti recenti in un reattore nuovo

Esperimenti recenti in un reattore nuovo

Calibrazione con filo di rame

Potenza in eccesso con filo di costantana

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Conclusioni

Conclusioni

  • La concretezza delle reazioni LENR trova sempre maggiori conferme;

  • La spiegazione delle osservazioni sperimentali non è ancora soddisfacente;

  • L’attivazione casuale della superficie del materiale attivo indica una bassa probabilità delle condizioni di «innesco» delle reazioni (perché solo alcuni punti e non l’intera superficie?);

  • Alcuni stimoli (LASER) sul materiale aumentano la probabilità di reazione, almeno sul Palladio;

  • La potenza specifica è stimabile nell’ordine delle decine di KW/Kg

Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni


Grazie per l attenzione

Grazie per l’attenzione


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