Automobili a polvere di metallo

Minutissimi frammenti di ferro, alluminio o boro al posto di gas e derivati del petrolio come carburante per auto. E' l'alternativa alla quale stanno lavorando Dave Beach e il suo gruppo di ricerca alla Oak Ridge National Laboratory (ORNL) in Tennessee. Il progetto si basa sul fatto che, una volta incendiati, i grani metallici di diametro nanometrico sono in grado di sprigionare notevoli quantità di energia. Secondo i calcoli di Beach, con 33 litri di metallo in polvere un'auto può percorrere la stessa distanza che farebbe con 50 litri di benzina.
Anche dal punto di vista ambientale questa nanotecnologia presenta considerevoli vantaggi. Oltre a rilasciare, una volta attivate, ben più energia dei corrispondenti combustibili a base di petrolio, le nanoparticelle non producono, infatti, emissioni di CO2, né polvere o fuliggine, e nemmeno ossidi di azoto. Non solo: trattandolo opportunamente con idrogeno, il carburante metallico diverrebbe “ricaricabile”. Potrebbe, in altre parole, essere bruciato ripetutamente. Scaldandole a temperature elevate, le particelle si ossidano. Sottoponendo l'ossido di ferro ad un getto di idrogeno a 425°C, si ottiene ferro, mentre l'ossigeno liberato reagisce con le molecole di idrogeno formando acqua. Il carburante è, quindi, di nuovo pronto per essere riutilizzato.

L'equipe di Beach intende ora progettare un motore che funzioni con questo carburante. Secondo il ricercatore, non dovrebbe essere difficile adattare i motori a combustione esterna come le turbine a gas o quelli impiegati per produrre energia nelle centrali elettriche. Anche le caldaie domestiche potrebbero essere convertite e bruciare metallo. Nei razzi e nei vettori degli shuttle, dove l'aggiunta di alluminio aumenta la spinta di accelerazione, vengono utilizzate microparticelle di metallo che, per prendere fuoco necessitano di temperature intorno ai 2000°C. Nel caso l'ordine di grandezza degli agglomerati sia intorno alle decine di nanometri è sufficiente raggiungere temperature intorno ai 500° per ossidarli.
Risulta, invece, da risolvere la questione legata al peso dei serbatoi carichi di metallo. Per ovviare al problema si potrebbe utilizzare alluminio al posto del ferro, quadruplicando l'energia prodotta per chilo di materia, ma in questo caso si andrebbe incontro ad un incremento di costo pari a quindici volte quello del ferro.
Ancora non è stato prodotto un prototipo di motore perché l'ONRL non ha ancora recuperato i fondi per produrlo.

Il gruppo di lavoro ha in programma una serie di esperimenti per individuare la grandezza ottimale delle nanoparticelle, il sistema migliore per immagazzinarle, il modo per farle circolare e recuperarle in un motore vero.

Fonte: New Scientist