Luca Annunziata
lunedì 26 gennaio 2009

Una mini cella a combustibile

L'hanno costruita negli USA e sembra avere caratteristiche promettenti. È piccola, leggera e funziona in barba alla gravità. Ma ha ancora un po' di strada da fare

Roma - Così piccola che sta sulla punta di un dito. Abbastanza efficiente da promettere un futuro radioso, ma al momento penalizzata nelle sue doti proprio dalle sue dimensioni: la più piccola cella a combustibile del mondo sembrerebbero averla assemblata all'Università dell'Illinois, misura appena 3 millimetri di lato e uno solo di spessore e farebbe la sua degna figura dentro un minuscolo gadget hi-tech. Peccato solo che la sua autonomia, al momento, non superi le 30 ore.

La mini cella a combustibile costruita in IllinoisA penalizzare il prodotto del team statunitense, tuttavia, non è soltanto la durata: anche la produzione di energia è inferiore a quella auspicabile per tenere in vita qualsiasi dispositivo attualmente in commercio, visto che si arresta ad appena 0,7 volt con una intensità compresa tra 0,1 e 1 milliampere. Troppo poco per pensare di riuscire, ad esempio, a far funzionare un lettore MP3 o un cellulare, ma le prospettive sembrerebbero essere allettanti.

La peculiarità della cella sviluppata da Richard Masel, Saeed Moghaddam e Mark Shannon è infatti quella di produrre energia senza consumarne tra quella generata: eliminando onerose pompe e relativa elettronica di controllo, la cella dell'Illinois riesce ad ottimizzare il processo di produzione dell'energia sfruttando la permeabilità di una membrana per far passare alcune molecole d'acqua in forma gassosa in un vano dove è presente un idrossido metallico. In questo modo, la reazione chimica che si innesca ha come sottoprodotto l'idrogeno: quest'ultimo reagisce con una membrana MEA per produrre effettivamente l'elettricità.La continua generazione ed esaurimento dell'idrogeno derivato dalla reazione chimica tiene in piedi il meccanismo: quando l'idrogeno aumenta la camera di reazione si satura e l'acqua cessa di filtrare al suo interno. Non appena l'idrogeno viene consumato dalla membrana per produrre elettricità, il meccanismo ricomincia e termina solo all'esaurirsi dei reagenti. Viste le dimensioni in gioco, inoltre, a regolare questo processo è unicamente la tensione superficiale dei fluidi e non la gravità: in questo modo la cella non varia il suo funzionamento a prescindere dal movimento a cui viene sottoposta.

Secondo gli esperti chiamati da New Scientist a commentare l'invenzione, sebbene la micro-cella non sia esattamente un portento in fatto di elettricità erogata parrebbe comunque avere prospettive rosee: si tratta ovviamente solo della prima versione, ma rispetto al volume complessivo del dispositivo le prestazioni sono già buone. La stima di 100 watt erogati per ogni decimetro cubo di volume occupato - che nel caso specifico equivale praticamente alla quantità effettiva di reagenti contenuti nella cella - dovrebbe consentire in breve di rendere questo dispositivo abbastanza efficiente da trovare un'applicazione pratica.

Luca Annunziata

fonte immagine
26 Commenti alla Notizia Una mini cella a combustibile
Ordina
  • Forse sará acqua e metallo, presumo magnesio, che producono idrogeno e idrossido metallico.

    Mi sembra che l'apparecchietto sia promettente, viste soprattutto le dimensioni, per esempio nel campo delle microspie
    non+autenticato
  • ...accidenti che efficienza: 100 W se fosse costruita grande come un cubo di meno di 2,2 cm di lato !
  • - Scritto da: Stever
    > ...accidenti che efficienza: 100 W se fosse
    > costruita grande come un cubo di meno di 2,2 cm
    > di lato

    Ahem... Quelli che dici tu sono 10 centimetri cubici...
    Però se riesco a convincere il benzinaio, gli pago 1 litro e mi porto via un metro cubo!Sorride
    non+autenticato
  • hai ragione un decimetro equivale a 10 cm solo se lineare Sorride un decimetro cubo equivale ad un litro...
    (avevo un acquario cubico di un metro di lato che portava 1000 litri e pesava una tonnellata + vetro...l'ho dato via: troppo peso ) Sorride
    -----------------------------------------------------------
    Modificato dall' autore il 26 gennaio 2009 12.45
    -----------------------------------------------------------
  • 1. Funzionano 30 giorni! E gli sembrano pochi? Immagino possano essere ricaricate!
    2. Erogano energie dell'ordine di un volt x 0,1 ampere! Ok ma viste le dimensioni nulla vieta di metterle in serie e/o in parallelo per aumentare voltaggio ed amperaggio! Ad esempio mettendone 3 in serie si eleva la tensione a 3 volt e arrivando a 30 si ottengono 1 ampere x 3 volt, con dimensioni totali compatibili per un telefonini, videocamere, fotocamera e durata di ricarica di 30 giorni!
    Non parliamo poi di netbook o notebook!

    Tutto sta nella facilità/costo della ricarica e nella durata della membrana semipermeabile!

    Mah stiamo a vedere al di là del solito spot quando la commercializzeranno effettivamente questa tecnologia!

    Occhio che hanno ritoccato l'articolo in un secondo momento!
    -----------------------------------------------------------
    Modificato dall' autore il 26 gennaio 2009 14.17
    -----------------------------------------------------------
  • Nell'articolo si parla di 30 ore non 30 giorni......
    non+autenticato
  • 30 ore.. non 30 giorni...
    non+autenticato
  • ...e di tanto in tanto l'idrogeno ci schioppa in faccia.
    non+autenticato
  • Ma no dai!
    Certo, con le normali celle che hanno bisogno di idrogeno "gia' sfornato" magari un tantino di paura ce l'avrei.
    Ma questa lo produce e lo esaurisce subito, per cui anche se, putacaso, schioppasse al massimo ti fa fuori un sopracciglioOcchiolino
    non+autenticato
  • Tanto schioppano pure quelle agli ioni di litio.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Enjoy with Us

    > 2. Erogano energie dell'ordine di un volt x 0,1
    > ampere!

    L'articolo dice tra 0,1 e 1 milliampere ciò significa che per ottenere 1 ampere x 3 volts...
    non+autenticato
  • Perchè è troppo piccola, ma fatela più grande no!
    non+autenticato
  • Non si può farla più grande:
    il principio fisico della "tensione superficiale" deve contrastare la forza di gravità, più è grande più aumenta la forza della gravità.

    Per capirci:
    versa una goccia d'acqua su una superficie che non assorba:
    più la goccia è piccola e più assumerà una forma sferica.
    Se la goccia è grande tenderà ad assumere la forma di "macchia" ma con uno spessore.
    La tensione superficiale cerca di tenere l'acqua nella forma "migliore", che sarebbe quella con superficie minore (la sfera) ma forza di gravità la schiaccia.

    Puoi fare lo stesso esperimento con un palloncino pieno d'acqua: se il palloncino viene riempito poco assumerà una forma sferica (o quasi) ma se lo si riempe tanto e lo si appoggia su un tavolo tenderà a schiacciarsi a causa della forza di gravità.
    In pratica se l'acqua è poca la forza del palloncino (che "vorrebbe" assumere la forma sferica) sarà superiore alla forza peso dell'acqua, ma se l'acqua aumenta la forza peso aumenta e superando la resistenza del palloncino gli fa assumere una forma schiacciata.
    Bene la tensione superficiale ha lo stesso comportamento di un palloncino estremamente sottile e delicato quindi deve contenere pochissima acqua per restare sferico e superare la forza di gravità.

    Spero di essere stato chiaro e non noioso.
    non+autenticato
  • Basta metterne tante in serie, no?
    A bocca aperta
    non+autenticato
  • si risolve il problema della tensioneSorride
    non+autenticato
  • - Scritto da: rock3r
    > si risolve il problema della tensioneSorride

    poi prendi tante serie e le metti in paralleloOcchiolino
  • - Scritto da: Pietro
    > Non si può farla più grande:
    > il principio fisico della "tensione superficiale"
    > deve contrastare la forza di gravità, più è
    > grande più aumenta la forza della
    > gravità.
    >
    > Per capirci:
    > versa una goccia d'acqua su una superficie che
    > non
    > assorba:
    > più la goccia è piccola e più assumerà una forma
    > sferica.
    > Se la goccia è grande tenderà ad assumere la
    > forma di "macchia" ma con uno
    > spessore.
    > La tensione superficiale cerca di tenere l'acqua
    > nella forma "migliore", che sarebbe quella con
    > superficie minore (la sfera) ma forza di gravità
    > la
    > schiaccia.
    >
    > Puoi fare lo stesso esperimento con un palloncino
    > pieno d'acqua: se il palloncino viene riempito
    > poco assumerà una forma sferica (o quasi) ma se
    > lo si riempe tanto e lo si appoggia su un tavolo
    > tenderà a schiacciarsi a causa della forza di
    > gravità.
    > In pratica se l'acqua è poca la forza del
    > palloncino (che "vorrebbe" assumere la forma
    > sferica) sarà superiore alla forza peso
    > dell'acqua, ma se l'acqua aumenta la forza peso
    > aumenta e superando la resistenza del palloncino
    > gli fa assumere una forma
    > schiacciata.
    > Bene la tensione superficiale ha lo stesso
    > comportamento di un palloncino estremamente
    > sottile e delicato quindi deve contenere
    > pochissima acqua per restare sferico e superare
    > la forza di
    > gravità.
    >
    > Spero di essere stato chiaro e non noioso.
    complimenti veramente per la chiarezza dell'esposizione e per l'esempio.
    Tuttaltro che noioso, penso sia una delle migliori descrizioni facilmente comprensibili della tensione superficiale.
    non+autenticato
  • Già negli anni 60 la NASA usava le fuel cell per le missioni Apollo, non erano di certo di dimensioni ridotte (http://www.spaceaholic.com/apollofuelcellfull.jpg) come questa ma sicuramente funzionavano visto la criticità del loro utilizzo.

    Ora a distanza di 50 anni da quelle "primitive" fuel cell, non riesco a credere che ci prendano ancora in giro presentandoci solo innovazioni che però non applicabili ad un'utilizzo commerciale.

    Per me ci prendono in giro, è come dire: ci stiamo lavorando ma non abbiamo ancora trovato una soluzione...

    Possibile che non esista veramente una soluzione valida ad oggi?
    non+autenticato
  • ma no, semplicemente in campo militare gia le hanno da più di 30 anni, quando saranno vecchie ce le rifileranno come "novità assoluta", figurati, oggi il 90% della ricerca è fatta quasi esclusivamente a scopi militari/bellici
    non+autenticato
  • Hai provato a scambiare la batteria del tuo cellulare con quella della Nasa degli anni '50? In assenza di gravità? Quanto ti è costata?

    Le soluzioni valide ci sono, rileggi l'articolo, qui si parla di una cella con efficienza superiore non avendo dispositivi di controllo e pompe.
    non+autenticato
  • - Scritto da: HAL
    > Hai provato a scambiare la batteria del tuo
    > cellulare con quella della Nasa degli anni '50?
    > In assenza di gravità? Quanto ti è
    > costata?

    Subito dopo questa frase mi dici:

    > Le soluzioni valide ci sono...

    Praticamente ti contraddici da solo...
    non+autenticato
  • > Per me ci prendono in giro, è come dire: ci
    > stiamo lavorando ma non abbiamo ancora trovato
    > una soluzione...
    chi ti/ci piglia in giro e', il diciamo cosi', articolista di PI che, non avendo una notizia buona, usa questo bla bla blese presudo scientifico su un prodotto ancora di laboratorio, tanto per avere un pezzo da consegnare.
    Fine.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Fuffa
    > Già negli anni 60 la NASA usava le fuel cell per
    > le missioni Apollo, non erano di certo di
    > dimensioni ridotte
    > (http://www.spaceaholic.com/apollofuelcellfull.jpg
    > Ora a distanza di 50 anni da quelle "primitive"
    > fuel cell, non riesco a credere che ci prendano
    > ancora in giro presentandoci solo innovazioni che
    > però non applicabili ad un'utilizzo
    > commerciale.

    lo sai che le fuel cell, come tutti i sistemi a bordo dei veicoli spaziali erano a tiplice ridondanza ?
    significa che uno era di scorta, e l'altro era di scorta della scorta.
    Piú di una missione spaziale é stata a rischio perché TUTTE E TRE le celle a combustibile malfunzionavano.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Undertaker
    > lo sai che le fuel cell, come tutti i sistemi a
    > bordo dei veicoli spaziali erano a tiplice
    > ridondanza ?
    > significa che uno era di scorta, e l'altro era di
    > scorta della scorta.

    Si vede anche nella foto da me linkata che sono 3...
    Infatti sono cosi difettose che le usano tutt'ora...

    > Piú di una missione spaziale é stata a rischio
    > perché TUTTE E TRE le celle a combustibile
    > malfunzionavano.

    Link?
    non+autenticato
CONTINUA A LEGGERE I COMMENTI
Successiva
(pagina 1/2 - 6 discussioni)
 

La soluzione ideale per HP Software: Application Lifecycle Management

Android Programming

Android Programming

Questo approfondimento tematico è pensato per chi vuol imparare a programmare e creare software per gli smartphone con sistema operativo Google Android. La prima parte del testo [...]