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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 il default energetico. Ubaldo Mastromatteo STMicroelectronics Technical Staff - Fellow.

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Presentation Transcript

  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. 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

  5. Fonte: A. Clerici

  6. Fonte: A. Clerici

  7. Fonte: A. Clerici

  8. 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

  9. 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

  10. Il problema delle scorie Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni

  11. Fusione nucleare calda reagiscono con 6Li per formaretrizio 2 Mev + 2.7 Mev Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni

  12. 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

  13. 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

  14. 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 Al 0.78 Si 3.95 S 0.49 Cl1.83 K 2.37 Ca 3.88 Pd 31.18 SEM micrograph of sample processed with D2 gas and He-Ne laser Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni

  15. 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

  16. 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

  17. 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

  18. 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

  19. Esperimenti con filo di costantana in H2 500 mbar, fino a 400 °C Terni, Sabato 12 Ottobre 2013 Biblioteca Circolo Lavoratori Terni

  20. 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

  21. 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

  22. Grazie per l’attenzione

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