vorrei sapere come funziona la combustione di idrogeno specificamente per automobili,con relative formule chimiche. come e’ possibile che dalla sua reazione ci sia lo scarico di vapore acqueo(formula chimica). in attesa di una risposta i miei distinti saluti grazie

La reazione di combustione dell’idrogeno
gassoso (H2) con ossigeno gassoso (O2) avviene secondo
l’equazione stechiometrica:

2H2 + O2
-> 2H2O

dove due molecole di idrogeno
si combinano con una di ossigeno per formare due molecole di acqua gassosa:
se la temperatura ambiente circostante è superiore ai 100°C
(tipiche temperature di motore sono 600-1000°C) l’acqua non condensa
ed esce dal sistema allo stato di vapore.

Quindi nulla di strano che dalla
combustione (che è una ossidazione [2]) dell’idrogeno si ottenga
acqua.

Quando l’idrogeno liquido contenuto
nei serbatoi viene gassificato ed entra a contatto con l’ossigeno dell’aria
nella camera di scoppio viene innesacata la reazione da una scintilla
proprio come nelle auto normali.

Il processo di combustione libera
inoltre una grande quantità di energia (-68,32 kcal/mole di idrogeno
[3]) che riscalda i gas combusti (vapore) ed il motore (ambiente in cui
avviene la reazione).

Il riscaldamento del vapore
provoca l’espansione del gas (vapore) che spinge i pistoni del cilindro
convertendo lavoro di espensione in lavoro meccanico, nè più
né meno di quanto faccia un normale motore a scoppio.

Quello che differisce dal motore
ad idrogeno dal motore a scoppio è il tipo di carburante; difatti
nel motore tradizionale si fanno reagire idrocarburi con aria per ottenere
come sottoprodotti CO2 (anidride carbonicA), H2O
(acqua) ed inquinanti di ossidi di Azoto NOx e zolfo SO2, mentre
in questo tipo di combustione si otterrebbe solo acqua nel caso che si
utilizzi solo ossigeno ed idrogeno purificati.

In molti casi il processo di
ossidazione dell’idrogeno serve per produrre energia elettrica cioè
utilizzando la pila a combustibile [1] già trattata all’interno
di vialattea ed a cui ti rimando.

Concludo facendo un rapido panorama
della situazione idrogeno in Italia.

Sono stati infatti presentati
diversi prototipi di auto ad idrogeno anche se attulamente si stima che
ci vogliano almeno altri dieci anni prima che la diffusione di questi
veicoli sia una realtà in quanto occorre aggiornarea che la catena
di distribuzione del combustibile. Si pensi infatti aalle difficoltà
che hanno per i rifornimenti le auto a metano, dato che i distributori
non sono diffusi e distribuiti uniformemente sul territorio nazionale.

Le principali auto ecologiche
presentate sono:

  1. Volvo “Station”
    Bi-fuel: alimentazione gas/benzina, già in commercio

  2. Fiat “Multipla”:
    alimentazione metano (Blupower), metano/benzina (Bipower) già
    in commercio

  3. Fiat “Multipla”
    ibrida: alimentazione elettrica/benzina, attualmente in prova a Napoli

  4. Toyota “Prius”:
    elettrico/benzina già di serie con batterie nichel/idruro che
    si autoricarica tramite la gestione dell’energia nelle frenate e nei
    rallentamenti.

  5. Fiat Seicento “Elettra
    H2”: prototipo ad alimentazione elettrica con pila a combustibile
    a idrogeno

  6. Citroen “Saxo”
    Electrique: a batteria già in commercio senza frizione e senza
    cambio

  7. Mercedes “Necar”
    (New electric car): 1° prototipo 1994 (celle a combustibile),
    4° a idrogeno liquido, ultimo prototipo a metanolo

  8. Opel “Zafira”
    HydroGen3: pronto ormai per la produzione in serie, alimentazione
    a pile a combustibile

  9. BMW “Clean Energy”:
    alimentazione doppia idrogeno liquido/benzian, prototipo.

Per maggiori dettagli occorre
reperire l’articolo originale secondo quanto riportato in bibliografia.

Pagine di vialattea correlate:

http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=409 (celle a combustibile)

http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=7952 (combustione in generale)

http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=7898 (combustione dell’idrogeno)

Bibliografia:

Famiglia Cristiana, N.6, 10-febbraio
2002 pp.34-38 “quando viaggeremo a idrogeno” (Pino Pignatt