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sabato 8 settembre 2012

Considerazioni economiche sull'E-cat di Andrea Rossi

Prologo
Il 14 gennaio 2011 il dr. Rossi e il prof. Focardi presentano un reattore di dimensioni estremamente contenute per la produzione di calore che alimentato elettricamente con poche centinaia di watt sviluppa una potenza termica dell'ordine di alcuni kWatt.
Il nome del dispositivo è Energy Catalizer, comunemente abbreviato in E-cat.
Nonostante le critiche avanzate da osservatori e curiosi nei confronti delle modalità di misurazione delle grandezze fisiche coinvolte, a distanza di oltre un anno e mezzo la vicenda non è ancora giunta all'epilogo.
Da allora sono seguite diverse altre dimostrazioni e la versione di cui si parla sempre più spesso dovrebbe sviluppare una potenza termica di 1MW=1000kW con COP=6 (il COP è il coefficiente di prestazione).
L'impianto, che per le potenze coinvolte è necessariamente destinato ad applicazioni industriali, dovrebbe avere un prezzo di vendita compreso fra 1 e 1,5 milioni di euro.

Considerazioni economiche
L'E-cat è un dispositivo che produce calore, quindi può essere paragonato ad una caldaia.
Il primo passo consiste nell'accertare che il costo dell'energia termica prodotta dall'E-cat sia effettivamente più basso dell'energia termica generata dalla combustione del gas naturale.

Una caldaia tradizionale produce circa 10kWh termici per ogni metro cubo di gas naturale bruciato e il prezzo del gas naturale per impieghi industriali è di circa 0,50euro/m3. A titolo informativo il prezzo per il riscaldamento domestico sale a circa 1,00euro/m3.
Pertanto il costo dell'energia termica ricavata dalla combustione del gas naturale risulta essere:

Costo energia termica da combustione di gas naturale = Prezzo unitario gas naturale / Potere calorico =
= 0,50 euro/m3 / 10 kWh/m3 = 0,050 euro/kWh (in ambito industriale)

L'E-cat produce calore con COP=6, questo significa che per produrre 6kWh termici assorbe una quantità di energia elettrica pari a 1kWh.
Assumendo che il prezzo dell'energia elettrica in ambito industriale sia di 0,20euro/kWh si trova che il costo dell'energia termica generata dell'E-cat è dato da

Costo energia termica da E-cat = Prezzo energia elettrica / COP = 0,033 euro/kWh

Dalle stime riportate risulta che l'E-cat permette di risparmiare 0,017euro (=0,50-0,033) per ogni kWh prodotto.
Ogni ora di funzionamento, l'E-cat da 1MW produce 1MWh=1000kWh che si traduce in un risparmio di 17 euro.
Al costo di 1 milione di euro, l'ammortamento dell'impianto avviene in circa 58.800 ore che in caso di funzionamento ininterrotto (cioè 24 ore su 24) corrispondono a 2450 giorni cioè 6,7 anni.
Se invece l'impianto costa 1,5 milioni di euro, i tempi di ammortamento salgono a 88.200 ore, 3675 giorni cioè circa 10 anni.

Per quanto visto sopra l'E-cat con COP=6 e un costo di impianto di 1-1,5euro/Wtermico risulta al limite per avere successo commerciale nel settore industriale.
La prospettiva commerciale in ambito civile sarebbe nettamente più favorevole perchè il gas naturale per il riscaldamento domestico costa circa il doppio rispetto a quello per uso industriale.

Si segnala comunque che, essendo la valutazione economica proposta sopra estremamente semplificata per poter rendere i concetti chiari e comprensibili al maggior numero di persone, le conclusioni tratte devono essere necessariamente prese come spunto per approfondimenti ulteriori piuttosto che come linea guida da seguire alla lettera.

4 commenti:

  1. La speranza è che il funzionamento non sia ancora perfetto. Durante i test hanno fatto funzionare il sistema senza energia in ingresso per più di 4 ore. in quel caso il COP dovrebbe essere infinito, o sbaglio.

    Inoltre, anche se (con certezza) rendesse la metà di qualsiasi altro combustibile, sarebbe comunque la liberazione definitiva del pianeta terra dall'imminente distruzione dovuta alle emissioni e all'inquinamento.

    Basterà legiferare per ottenere la salvezza.

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    1. Nella scrittura del post mi sono attenuto rigorosamente alle dichiarazioni ufficiali di Rossi.
      Dal punto di vista strettamente economico, se il COP=6 non risulterà un limite prestazionale invalicabile bensì il punto di partenza per valori più elevati, la probabilità che l'invenzione possa diffondersi rapidamente crescerà notevolmente.

      Personalmente non confido molto sul fatto che le leggi aiutaranno l'E-cat a diffondersi.
      Ho piuttosto la sensazione che ci sia un certo "ostruzionismo" nei confronti di questa tecnologia che allo stadio attuale è ancora oggetto di infinite controversie.

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    2. Questa però non è una semplice innovazione. è come se avessimo sempre realizzato ruote quadrate e ora arrivasse il signor rossi a dire che ha scoperto che la ruota deve essere circolare.

      Sono d'accordo sull'ostruzionismo, ma non credo che in questo caso durerà molto. Si potrebbe supporre che presto ci saranno copie del dispositivo e fortissima concorrenza verso questo nuovo eldorado.

      Sarà sufficiente che funzioni per farci vivere una vecchiaia in stile Jetsons.

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    3. Se confermata, la portata dell'invenzione di Rossi avrà risvolti che vanno oltre ogni immaginazione perchè significa che è stata trovata la chiave per aprire la cassaforte di una nuova fonte di energia inesauribile e pulita.
      Filosoficamente parlando, in un prossimo futuro l'uomo potrebbe non avere più bisogno di preoccuparsi dell'energia (intesa nel senso più generale possibile) e potrebbe concentrare i suoi sforzi in altri ambiti per esempio nella ricerca di cure per le malattie.
      Sarà l'inizio di una nuova era.

      In questo momento credo sia comunque importante restare con i piedi per terra e continuare a seguire gli sviluppi della vicenda cercando di razionalizzare le informazioni disponibili per fare ragionare le persone con la loro testa.

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INDICE DEI CONTENUTI

I. GENERAZIONE DI ENERGIA ELETTRICA
30. Considerazioni sulla generazione elettrica
90. Analisi economica sulla cogenerazione domestica
26. L'alternatore lineare

II. GAS IDEALI: DALLE TRASFORMAZIONI AI MOTORI
1. L'equazione di stato dei gas perfetti: istruzioni per l'uso
3. P·V=n·R·T: considerazioni laterali
13. La trasformazione isocora
14. La trasformazione isoterma
15. La trasformazione isobara
16. La trasformazione adiabatica
65. La trasformazione isoentalpica
83. Confronto fra i processi isotermici e i processi isoentropici
2. Trasformazioni isocore e trasformazioni isobare: considerazioni sugli scambi energetici
4. Trasformazioni isoterme e trasformazioni adiabatiche: considerazioni sugli scambi energetici
74. Efficienza di un compressore commerciale - Episodio 1
75. Efficienza di un compressore commerciale - Episodio 2
76. Lavoro massimo ottenibile dall'aria compressa
91. Energia potenziale meccanica di un gas
5. Il ciclo di Carnot
12. Il trasferimento del calore
6. Il rigeneratore di calore
7. Il rigeneratore di calore - Parte seconda
28. Il rigeneratore di calore: basi teoriche
29. Dimensionamento del rigeneratore di calore
8. Il ciclo di Stirling
9. Efficienza del rigeneratore di calore e rendimento del ciclo di Stirling
10. Il ciclo di Brayton
11. Ciclo di Brayton: considerazioni su rendimento e lavoro utile
17. Il motore di Cayley free piston - Episodio 01
18. Il motore di Cayley free piston - Episodio 02
19. Il motore di Cayley free piston - Episodio 03
20. Il motore di Cayley free piston - Episodio 04
21. Il motore di Cayley free piston - Episodio 05
22. Il motore di Cayley free piston - Episodio 06
23. Il motore di Manson free piston - Episodio 07
24. Il motore di Manson free piston - Episodio 08
25. Il motore di Manson free piston - Episodio 09
27. Efficienza del rigeneratore e rendimento del motore di Manson
31. Il motore di Manson free piston - Episodio 10
32. Il motore di Manson free piston - Episodio 11
33. Il motore di Manson free piston a doppio effetto
34. Il motore di Manson LTD
35. Stufa con recupero termico
37. Il motore di Cayley free piston a doppio effetto
38. Il motore di Cayley free piston a doppio effetto - Seconda versione
39. Motore di Cayley e motore di Manson: considerazioni laterali
85. Falsi motori

III. DALL'ACQUA AL VAPORE
36. L'heat pipe
40. La tensione di vapore dell'acqua
41. Gli scambi termici dell'acqua liquida
42. Gli scambi termici nella vaporizzazione dell'acqua
43. Gli scambi termici dell'acqua a pressione costante
44. Cp dell'acqua vaporizzata: considerazioni laterali
45. La densità dell'acqua
46. Densità del vapore acqueo: considerazioni laterali
47. Il ciclo isobaro-isocoro del vapore
48. Entalpia ed energia interna
49. L'espansione adiabatica del vapore saturo - Episodio 01
50. L'espansione adiabatica del vapore saturo - Episodio 02
51. Il ciclo Rankine del vapore saturo
52. Il ciclo Rankine del vapore surriscaldato
53. L'espansione adiabatica del vapore nel diagramma di Mollier
54. Il Colibrì
55. Raccolta di link sui motori Uniflow
56. Motore a vapore con distributore a cassetto
58. Colibrì free piston a doppio effetto di tipo A
59. Colibrì free piston a doppio effetto di tipo B
60. Il ciclo termodinamico del Colibrì
61. Il Colibrì a vapore
62. Il lavoro di pompaggio nel Colibrì a vapore
63. Colibrì Vs Uniflow Vs Rankine
64. Colibrì Vs Uniflow Vs Rankine: considerazioni laterali
66. La trasformazione isoentalpica del vapore
67. Energia potenziale meccanica dei gas
68. Energia potenziale meccanica dei gas - Seconda Parte
69. L'energia potenziale meccanica del vapore saturo
70. Efficienza termomeccanica del vapore saturo
71. Efficienza termomeccanica del vapore surriscaldato
72. Colibrì monoeffetto biellato - Episodio 1
73. Colibrì monoeffetto biellato - Episodio 2
77. Colibrì monoeffetto biellato - Episodio 3
86. Il Colibrì è in realtà un leone
88. Ricerche sull'anteriorità del lion-Powerblock
89. The Una-flow Steam-engine (1912)
92. Colibrì monoeffetto biellato - Episodio 4
93. The Una-flow Steam-engine - Capitolo I
94. Colibrì monoeffetto biellato - Episodio 5
97. Il Colibrì – Descrizione dell’Idea
98. Il Colibrì – Contesto Commerciale
99. Il Colibrì – La Tecnologia - PARTE I
100. Il Colibrì – La Tecnologia - PARTE II
101. Il Colibrì – La Tecnologia - PARTE III
102. Il Colibrì – La Tecnologia - PARTE IV
103. Il Colibrì – La Tecnologia - PARTE V
104. Il Colibrì – Campi di Applicazione
105. Il Colibrì – Punti di Forza
106. Il Colibrì – Svantaggi

IV. RICERCA DI FRONTIERA
57. Considerazioni economiche sull'E-cat di Andrea Rossi
78. Dal compressore elettrochimico al catodo cavo di Arata/Celani
84. Il mondo non viene assimilato; viene fatto - Sir Karl Raimund Popper (1902 - 1994)
87. Speculazioni, azzardi e previsioni sulla fusione fredda
96. E-Cat e dintorni
107. E-Cat e dintorni
109. La ganascia termica nella generazione di calore anomalo - Introduzione
110. La ganascia termica nella generazione di calore anomalo - Il ciclo operativo
111. La ganascia termica nella generazione di calore anomalo - Contributo al COP delle varie fasi del ciclo
112. La ganascia termica nella generazione di calore anomalo - Sulla termodinamica e sulla cinetica
113. La ganascia termica nella generazione di calore anomalo - Sui requisiti termici e sulle tempistiche
114. La ganascia termica nella generazione di calore anomalo - Sull’importanza del rapporto fra la superficie e il volume del metallo
115. La ganascia termica nella generazione di calore anomalo - Sulle critiche al COP>2 e alla perdita di controllo della reazione
116. Teoria per l'unificazione della materia e della radiazione
117. Considerazioni laterali sulla radiazione elettromagnetica
118. Il propulsore fotonico
119. Materia e radiazione elettromagnetica: consigli per la ricerca
120. Scienza Laterale e Spazionica uniti nella ricerca
121. Dalla relazione di Einstein alla massa radiante
122. Considerazioni sulla relazione di Einstein
123. Fusione nucleare calda o fusione nucleare fredda?
124. Hot nuclear fusion or cold nuclear fusion?
125. Stima del cammino libero medio
126. Mean free path evaluation
127. Dematerializzazione
128. Dematerialisation
129. Carica elettrica relativistica
130. Relativistic electric charge
131. Ragionamenti sulla carica elettrica relativistica
132. Reasoning on the relativistic electric charge
133. Conduzione elettrica nei gas
134. Electric flow in gases