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2. Che cos’è l’idrogeno? • L'idrogeno (dal greco ὕδωρ:acqua; la radice γεν/γον significa generare quindigeneratore d'acqua)è il primo elemento della tavola periodica, ha come simbolo H e come numero atomico 1. L'idrogeno è l'elemento più leggero e più abbondante di tutto l'universo osservabile. È presente nell'acqua (11,19%) e in tutti i composti organici e organismi viventi ed è occluso in alcune rocce, come il granito. Può assumere solo due numeri di ossidazione nei propri composti binari, i cosidetti idruri: quando l’elemento con cui si lega è un non-metallo e può avere quindi un numero di ossidazione negativo, l’atomo di H assume un numero di ossidazione +1 . Quando l'elemento con cui si lega è un metallo, che può avere numero di ossidazione solo positivo, allora l’atomo di H assume numero di ossidazione -1 LEGAME AD IDROGENO Nasce quando l’atomo di idrogeno forma una molecola insieme ad un elemento molto più elettronegativo di lui, che rende la molecola in questione polarizzata, facilitando un legame di tipo elettrostatico tra l’atomo di idrogeno e la molecola adiacente ( per esempio con H2O;HF e NH3). È una molecola molto stabile e che necessita di elevate temperature per reagire

3. PERCHE' PROPRIO L'IDROGENO? COME SI OTTIENE? La produzione dell'idrogeno può essere attuata attraverso 3 procedimenti differenziati: TERMOCHIMICI : consentono di estrarre l'idrogeno utilizzando energia termica; ELETTROCHIMICI : consentono di estrarre l'idrogeno utilizzando corrente elettrica; BIOCHIMICI : consentono di estrarre l'idrogeno utilizzando organismi (alghe, microrganismi, batteri,...).Ma sono le fonti energetiche ad alimentarli quindi è necessario fare una distinzione :IDROGENO PRODOTTO DA FONTI NON RINNOVABILIGas Naturale, Carbone, Prodotti Petroliferi, NucleareIDROGENO PRODOTTO DA FONTI RINNOVABILI:Sistema eolico,termico,idrico e solare • Può essere utilizzato in tutti gli input energetici, compreso lo stoccaggio • è il miglior combustibile conosciuto • la sua combustione è pari a 3 volte il calore sviluppato dal petrolio • dalla sua combustione si produce vapore acqueo e nessun gas che danneggino l'ambiente • essendo l'elemento più diffuso in natura se ne può sfruttare un'elevata quantità COME PUO'ESSERE UTILIZZATO? • nei MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA: per ridurre le emissioni rispetto ai carburanti convenzionali, evitando la produzione di monossido di carbonio e di idrocarburi incombusti. • nelle CENTRALI TERMOELETTRICHE: per utilizzare al meglio le caratteristiche dell'idrogeno come combustibile attraverso macchinari altamente sviluppati • nelle CELLE A COMBUSTIBILE: peri convertire in modo diretto e continuo l'energia chimica di un combustibile in energia elettrica, producendo inoltre calore e acqua.

4. VARIE UTILITA’… EVENTUALI PERICOLI: La poca familiarità con questo vettore porta ad applicare condizioni particolarmente restrittive per la sua utilizzazione, difatti questo gas è meno infiammabile della benzina e la sua temperatura di autoaccensione è di circa 550 °C, contro i 230-500 °C della precedente. L’idrogeno è il più leggero degli elementi (quindici volte meno dell’aria), e perciò si diluisce molto rapidamente in spazi aperti. È praticamente impossibile farlo detonare, se non in spazi confinati. Per individuare concentrazioni potenzialmente pericolose si utilizzano sensori che possono facilmente comandare adeguati sistemi di sicurezza. Quando brucia, l’idrogeno si consuma molto rapidamente, sempre con fiamme dirette verso l’alto e caratterizzate da una radiazione termica a lunghezza d’onda molto bassa, quindi facilmente assorbile dall’atmosfera. È stato calcolato, facendo uso di dati sperimentali, che l’incendio di un veicolo a benzina si protrae per 20-30 minuti, mentre per un veicolo ad idrogeno non dura più di 1-2 minuti . La bassa radiazione termica fa sì che esistano poche possibilità che materiali vicini possano essere a loro volta incendiati, riducendo così,anche il pericolo di emissioni tossiche. L’idrogeno, al contrario dei combustibili fossili, non è tossico, né corrosivo ed eventuali perdite dai serbatoi non causano problemi di inquinamento del terreno o di falde idriche sotterranee ECONOMIA AD IDROGENO L'idrogeno brucia combinandosi con l'ossigeno, e il prodotto della combustione è costituito da acqua pura. Questo ha convinto molti che l'idrogeno, combustibile pulito per eccellenza, possa costituire la soluzione ideale dei problemi dell'energia.Ma l'idrogeno non è una nuova fonte di energia, ma al più un mezzo per immagazzinarla e trasportarla: tra tutti,però, forse il più costoso e meno pratico.Una cella a combustibile è in grado di trasformare l'idrogeno in elettricità con un rendimento superiore al 50%, ma costa circa 100 volte di più, a parità di potenza, di un normale motore d'automobile. La distribuzione e l'immagazzinamento di questo gas comporta grosse difficoltà tecnologiche e infrastrutturali in quanto a causa della sua bassa densità occorrerebbero 15 autobotti per trasportre la stessa quantità di energia contenuta in un'autocisterna di benzina.Sebbene la maggior parte delle persone percepisca l'idrogeno e le celle a combustibile come una tecnologia alternativa per i mezzi di trasporto, i veicoli saranno probabilmente l'ultima delle sue applicazioni

6. AUTO AD IDROGENO: LA SALVEZZA DELL'AMBIENTE Da anni ormai si parla di utilizzare l’automobile ad idrogeno, si compiono ricerche e si investe molto su questa tecnologia. Oggi finalmente l’auto ad idrogeno é diventata realtà. Moltissime case automobilistiche (Mercedes, Volvo, FIAT, Toyota, Hyundai..) hanno prodotto alcuni esemplari che dal 2020 saranno reperibili sul mercato. Un mercato che oggi non potrebbe competere con quello delle normali automobili a causa dei costi troppo elevatiper le infrastrutture necessarie ma con la progressiva diminuzione dei costi della produzione e l’aumento del prezzo del petrolio il mercato delle auto a idrogeno diverrà nel giro di un decennio conveniente oltre che per l’ambiente anche per le tasche dei consumatori. Nello specifico come funziona una macchina ad idrogeno? L’idrogeno é un vettore energetico, in quanto si può produrre sfrut-tando altre fonti energetiche (idrocarbu- ri, energia nucleare, energie rinnovabili quali vento, sole,acqua, biomasse).Immagazzinando in esso una tale energia che può così essere portata in giro come un semplice gas e successiva- mente recuperata. All’interno di un’automobile per mezzo delle cosiddette celle a combusti- bile l'idrogeno reagendo con l'ossigeno converte l’energia prodotta in elettricità. In questo caso si ha un processo “pulito”, nel senso che da un punto di vista chimico il risultato del processo é  vapore acqueo: niente gas inquinanti, niente polveri. • QUALI SONO GLI OSTACOLI? Vi sono diversi impedimenti che si oppongono alla penetrazione del veicolo a idrogeno. Le principali barriere sono tecnologiche, strutturali,economiche, normative, di accettazione sociale. Tra i problemi tecnologici, il sistema d’accumulo dell’idrogeno a bordo è uno dei più critici in condiziona pesantemente l’autonomia del veicolo rispetto ai concorrenti convenzionali causa dell’eccessivo peso e ingombro dei serbatoi attuali. È pertanto necessario operare una del contenuto di platino nei catalizzatori e, in prospettiva, l’utilizzo di nuovi materiali di costo inferiore. Fra gli ostacoli strutturali si può includere la mancanza di una rete di stazioni di rifornimento e ’avvio della realizzazione delle infrastrutture di distribuzione appare un’operazione complessa da attuarsi i produttori di autoveicoli, sia per l’incertezza sulla redditività dell’investimento sia per quanto riguarda la scelta delle tecnologie di produzione dell’idrogeno, la fonte da usare e la modalità d’approvvigionamento

7. Il problema dello stoccaggio dell'idrogeno IDROGENO PRODOTTO DA AMIDO ED ENZIMI La rivista scientifica "PlosOne" ha recentemente pubblicato una scoperta degli scienziati del Virginia Tech, dell'OakRidge National Laboratory (Ornl) e dell'Universityof Georgia, che utilizzando alcuni enzimi come catalizzatori in una miscela di acqua e amido sono riusciti a produrre automaticamente idrogeno.Come noto, non esiste sulla Terra allo stato libero ma soltanto combinato con altri elementi e l'utilizzo delle fonti fossili e del gas naturale non riduce sensibilmente l'emissione globale di CO2. Per questa ragione la scoperta di nuove fonti produttive basate sulle energie pulite è da considerarsi una buona notizia. Gli scienziati della Virginia Tech hanno utilizzato una combinazione di 13 enzimi che non si ritrovano insieme in natura, in grado di convertire polisaccaridi e l'acqua in idrogeno. La loro scoperta nasce dalla diretta osservazione della natura. I polisaccaridi come la cellulosa e l'amido sono normalmente usati nei processi vegetali dalle piante per conservare energia. Il contatto diretto con gli enzimi consente di produrre energia, biossido di carbonio e idrogeno. Il processo ha il vantaggio di poter avvenire in condizioni ambientali normali di temperatura e pressione. Secondo gli scienziati è possibile concepire un'automobile in grado di produrre e consumare idrogeno utilizzando come materia prima direttamente gli elementi primari nel serbatoio. In altre parole, invece di fare il pieno a idrogeno un'automobile può fare il pieno di amido e produrre così l'idrogeno per far funzionare il motore. Un normale serbatoio auto con una capienza di 45 litri può contenere 27 kg di amido necessari per produrre 4 kg di idrogeno e percorrere circa 300 miglia Il sistema basato sugli enzimi riduce il problema di stoccaggio e distribuzione dell'idrogeno. Non necessita di alte temperature per la produzione dell'idrogeno o di basse temperature per il suo stoccaggio. Inoltre, l'amido avendo natura vegetale è assimilabile alle energie rinnovabili e può essere facilmente prodotto ovunque. Il cammino verso l'era dell'idrogeno non segue un'unica via. Questa ricerca si aggiunge pertanto a tutte le altre, avvicinandoci tutti un po’ di più alla rivoluzione blu del terzo millennio.

8. L’utilizzo dell’H nel tempo L’utilizzo dell’idrogeno come combustibile era già conosciuto nella metà del secolo scorso. Per molti l’idrogeno è ancora legato ai ricordi dei primi dirigibili tedeschi, i mitici Zeppelin,  divenuti memorabili per le crociere transoceaniche che compievano. Tra questi ricordi, purtroppo, ve ne sono alcuni anche tragici.Infatti, per sottolineare la pericolosità dell’idrogeno, molto spesso si ricorda la tragedia del dirigibile Hindenburg, che si incendiò e precipitò al suolo nel 1937. Ad un’analisi più accurata si notò che, in realtà, la presenza dell’idrogeno non era stata la causa principale dell’accaduto. Infatti, recenti studi tendono ad attribuire la responsabilità dell’incendio al rivestimento del dirigibile, estremamente infiammabile.Nel corso degli anni, il settore in cui si è concentrata la maggior parte delle ricerche è stato quello dei trasporti. Da decenni, ad esempio, si propone di utilizzare nel trasporto aereo l’idrogeno al posto del combustibile attualmente utilizzato, soprattutto perché il peso dell’idrogeno risulta essere inferiore. Le prime esperienze in tale campo risalgono al 1957, quando negli Stati Uniti fu costruito un bombardiere B-57 alimentato ad idrogeno.  Nel settore del trasporto su gomma, già nei primi anni Settanta, un ingegnere torinese,Massimiliano Longo, aveva sviluppato un sistema per utilizzare l’idrogeno nelle automobili. Questa possibilità ha poi assunto un’importanza strategica con lo sviluppo delle celle a combustibile. In realtà, già nel 1839 il fisico britannico William R. Grove dimostrò che la combinazione elettrochimica di idrogeno e ossigeno genera elettricità; generare energia elettrica in una cella contenente acido solforico, dove erano stati immersi due elettrodi, costituiti da sottili fogli di platino, sui quali arrivavano rispettivamente idrogeno ed ossigeno. Tuttavia, le celle a combustibile non esaminato fino agli anni Sessanta, quando la NASA iniziò a realizzarne versioni leggere per alimentare i veicoli spaziali.

9. Cosa si verifcò utilizzando l'H in campo militare? Oltre che per fini pacifici, l’idrogeno venne utilizzato anche nel settore militare. Gli Americani finanziarono le ricerche per un nuovo tipo di ordigno dalle potenzialità distruttive ancora maggiori della bomba atomica. Il progetto, affidato ad un gruppo di scienziati diretto da Edward Teller, portò alla realizzazione di una nuova generazione di bombe, dette “H” o “all'idrogeno”, la cui potenza distruttiva era eccezionale, come dimostrò la prima esplosione sperimentale, fatta il 1 novembre 1952 nell'isoletta di Eniwetok nell'arcipelago delle Marshall (Pacifico settentrionale). L'ordigno, che pesava 65 tonnellate, scavò un cratere largo 3 chilometri e profondo 800 metri, cancellando praticamente l'isola. Tali bombe non sono mai state usate in guerra, ma sono stati effettuati vari test sperimentali con molti effetti indesiderabili e per ridurre questi pericoli che nell'agosto del 1963 gli Stati Uniti, l'Unione Sovietica e la Gran Bretagna firmarono un trattato che bandiva gli esperimenti con qualsiasi tipo di arma nucleare nell'atmosfera nello spazio o sott'acqua. . MA in sostanza cos'è la bomba ad idrogeno? è una bomba a fissione in cui una normale bomba atomica , che serve da innesco, viene posta all'interno di un contenitore di materiale fissile insieme ad atomi leggeri. Quando la bomba A esplode, innesca la fusione termonucleare dei nuclei degli atomi leggeri; questo processo provoca a sua volta la fissione nucleare del materiale che la circonda (solitamente la reazione di fissione corrisponde a 2/3 della potenza totale, mentre quella di fusione ad 1/3). Quali sono le conseguenze? • I raggi dovuti allo scoppio della bomba a implosione  riscaldano l'intero nucleo, mentre le protezioni prevengono una detonazione prematura provocando un forte aumento di pressione che comprime il deuteruro solido comincia un processo di fissione nella canna di plutonio con emissione di radiazioni e neutroni e insieme al litio si forma il trizio: ora si verifica la fusione • i seri danni che provoca : • onda di calore fino a 320 milioni di kelvin  in corrispondenza del punto di detonazione; • onda d'urto; • emissione di radiazioni  (direttamente con l'esplosione e tramite successivo Fallout  radioattivo); • effetto EMP  (ElectroMagneticPulse), scoperto solo a partire da alcuni test nucleari dei primi anni sessanta

10. Cosa fa l’Europa per garantire lo sviluppo? • In Europa è in atto un'intensa attività di ricerca industriale su numerose varianti di pile a combustibile che potranno essere sfruttate sia per i motori elettrici delle automobili che per le centrali di elettricità e di calore. Fortunatamente la produzione energetica sostenibile appare promettente sia dal punto di vista scientifico che finanziario. Da quasi quattro decenni l'Europa ha avviato un vasto sforzo di ricerca sulla fusione che attualmente è oggetto di una vasta cooperazione mondiale (ITER) che intende terminare il primo reattore sperimentale. Nell’ottobre 2002, è stato creato un gruppo di qualificati ricercatori con il compito di definire un programma e le priorità per promuovere la diffusione e l’utilizzo dell’idrogeno. Nel giugno 2003 a Bruxelles è stato da questi presenta- to un documento sulla “Visione Europea”che, di pari passo con lo svi-luppo delle celle a combustibile e delle tecnologie correlate, prevede che intorno al 2050 l’idrogeno prodotto da fonti rinnovabili rivestirà un ruolo importante nella produzione di energia.

11. E l’italia? • C' è qualche speranza di vedere un'auto a idrogeno! un'importante svolta è stata segnata nel luglio del 2006 quando è stata inaugurata la prima stazione europea con impianto a idrogeno nell'area di servizio Agip di Grecciano. Secondo un'attenta valutazione questa stazione è in grado di garantire 433 ”pieni” all’anno, il che equivale a rifornire 4 veicoli che percorrano annualmente 10.000 chilometro, l'idrogeno è ottenuto attraverso l'energia ricavata da pannelli fotovoltaici e tre pale eoliche . A questa piccola centrale d’energia rinnovabile verrà presto affiancato un sistema di generazione da 30 Kw alimentato a gas naturale e utilizzato per il condizionamento dei locali. • COSA STA FACENDO? In Italia la disponibilità di un vettore energetico rappresenterebbe una vera e propria salvezza in quanto potrebbe risolvere il problema della dipendenza dalle importazioni di gas e petrolio aspirando così a una posizione competitiva in questo business. Il guadagno non consisterebbe solo nell'aspetto finanziario ma anche in quello ambientale che risulta altrettanto importante favorendo così il conseguimento degli obbiettivi previsti dal Protocollo di Kyoto.

12. IL MONDO DELLA RICERCA • Quali sono e soprattutto a cosa servirebbero le piste attualmente seguite dai ricercatori ? -pile a combustibile: in fase di sviluppo e molto avanzato : è un generatore di elettricità che sfrutta la reazione tra l'idrogeno e l'ossigeno dell'aria per produrre acqua liberando elettroni. Tempo previsto : 2 decenni!! - fusione di nuclei di idrogeno: ancora agli inizi: copiare in maniera controllata il gigantesco processo di produzione di energia che avviene nell'universo stellare, che sarebbe possibiliìe attraverso la trasformazione di nuclei di idrogeno in elio. Eliminerebbe in modo radicale l'ipoteca rappresentata dall'esaurimento progressivo delle risorse fossili, senza produrre emissioni inquinanti. • Hydrogen (f)or Life è un organizzazione di protesta che tutela  lo sviluppo delle tecniche naturali di produzione dell'idrogeno. Il movimento, nato da un'iniziativa di ricercatori dell'Università di Montreal ed attivisti canadesi, ha ricevuto immediato consenso da parte di diversi rappresentanti del mondo dello spettacolo come Sting , Max Philip Navarro , HalOzsan , ValKilmer , e SerjTankian . Gli studiosi ritengono, infatti, che i brevetti per l'ottenimento pulito dell'idrogeno, siano stati insabbiati dai grandi centri di potere, legati a doppio filo con le lobby del petrolio e le relative speculazioni economiche. Attualmente tutto si sta realizzando secondo le previsioni degli studiosi. I ricercatori ritengono che le lobby abbiano spostato le loro mire sulle risorse idriche del nostro pianeta, e che sia in corso una vera e propria corsa all'accaparramento dei corsi d'acqua in vista della successiva imposizione dell'economia ad idrogeno. • H2U è un'università che intende lavorare in stretta relazione con i governi regionali, il mondo delle imprese e delle università allo scopo di sviluppare una vera e propria “Economia dell’Idrogeno”, che richiede una intensa attività di ricerca, legata alle esigenze e alle caratteristiche territoriali. A questo scopo sono già stati sviluppati rapporti con Università, Regioni, Camere di Commercio

13. COSA NE PENSANO GIORNALISTI, SCRITTORI E FILOSOFI? • ''Agisci in modo tale che gli effetti della tua azione siano compatibili con la continuazione di una vita autenticamente umana“ • IL PRINCIPIO RESPONSABILITA' L'etica della responsabilità viene estesa da Hans Jonas nel tempo e nello spazio, poiché egli ritiene che le azioni da noi compiute positive o non andranno a ripercuotersi su coloro che << non sono ancora nati>> e verso l'intera biosfera che dobbiamo tutelare. Hans Jonas ritiene assolutamente necessario che sia applicato il principio di responsabilità ad ogni gesto a cui l'uomo deve far fronte e inserisce la propria proposta teorica nel provocatorio progetto della fondazione dell'etica nell'ontologia per salvaguardare un universo minacciato dalla tecnica. • Jeremy RifKin ha individuato le modalità della sua produzione, attraverso l'elettrolisi dell'acqua utilizzando, come metodologia per l’effettuazione del processo elettrolitico, l’impiego di energie  rinnovabili e pulite. • Gianni Parrini, comparso sul Quotidiano “La Stampa” in data 10 Marzo 2010: ‘’Prendi il sole e la pioggia uniscili con il nanotech e avrai idrogeno pulito’’ • SOGNO DI ORTWIN RUNDE, il quale, invitava i suoi concittadini di Amburgo ad immaginare come l'uso esclusivo dell'idrogeno,come carburante per i trasporti, avrebbe cambiato la qualità della loro vita. “le strade sarebbero silenziose: solo il rumore del rotolamento dei pneumatici e il soffio del vento, invece del rombo degli scappamenti.La città sarebbe pulita, perché le emissioni inquinanti sarebbero pressocché ridotte a zero..'' • Andrea Pivatello: vuole trasmettere ai lettori un quadro definito di quanto è accaduto nel mondo dell’idrogeno durante il 2009, attraverso una fotografia semplice e chiara, ispirandosi in questo all’intrigante immagine in copertina: l’acqua che accende una luce.

14. L’IDROGENO SPACCA L’idrogeno è bello, l’idrogeno è sano L’idrogeno è vita per l’essere umano, L’idrogeno è una scelta di consapevole importanza Che migliorerà il nostro mondo con costanza. Tu pensa al futuro con questa risorsa Mentre l’inquinamento stringe il pianeta in una morsa Fabbriche, centrali e traffico incessante, E l’atmosfera si fa più pesante. L’idrogeno ci piace … Da secoli ci scaldiamo con il fuoco e con il gas Ma ora anche l’acqua può andare bene per la casa Il termosifone in pensione se ne andrà Le celle a combustibile sono la realtà Su 4 ruote non distruggerò più la natura La benzina me la bevo, tanto è una bella fregatura Mai più le guerre per il possesso del petrolio Le macchine non voglio più il vostro sporco oro. Non vado più dal benzinaio, strozzino e usuraio Ma metto l’acqua nel motore ed escono bolle di sapone. Dopo Chernobyl continuiamo a costruire le centrali Finché le radiazioni non ci faran spuntare le ali L’idrogeno lo può completamente rimpiazzare Fateci la bomba ma non usiamo il nucleare. Ci puoi fare quello che ti pare Quindi, vattelo a comprare Ma occhio alle fregature NO ALLE ENERGIE MENO PURE! Testo scritto da: Ferretti, Refrigeri e Sciarra

15. BEL HAJ AMMAR Sara • DE ANGELIS Camilla • FERRETTI Yuri • REFRIGERI Luca • SCIARRA Federico