Il 26 marzo 1995, dopo lunghi lavori e trattative intense, entrava in vigore la convenzione di Schengen, completamento dell’accordo omonimo ratificato esattamente dieci anni prima. L’Unione europea facilitava sempre più la libera circolazione di persone e merci in tutto il territorio del Vecchio continente, all’interno dei Paesi che la componevano.Quattro anni dopo, per uno strano caso del destino, proprio a due giorni dall’anniversario di quell’importante accordo internazionale, l’Unione visse il primo vero dramma collettivo legato alla circolazione transfrontaliera. Il 24 marzo 1999, infatti, entrò drammaticamente nella storia come il giorno dell’incendio del traforo del Monte Bianco, così come è ricordato quell’incidente che causò la morte di 39 persone.
Due cose veloci sulle caratteristiche del Tunnel:
La sua lunghezza è di 11,6 km. La parte più lunga si trova in territorio francese: 7.640 m, contro i 3.960 m in territorio italiano. L'altitudine è di 1.381 m sul versante italiano, ai piedi del ghiacciaio della Brenva, mentre raggiunge a metà galleria i 1.395 m, per scendere poi ai 1.271 m sul versante francese, ai piedi del ghiacciaio dei Bossons.
Il piano stradale del tunnel non è orizzontale, ma di forma convessa per facilitare il deflusso dell'acqua. Rispetto alla frontiera, il traforo passa esattamente sotto la verticale (l'aplomb) de l'Aiguille du Midi, (raggiungibile con la skyway, (se volete fare un bel weekend è un posto interessante) dove lo spessore di copertura granitica raggiunge i 2.480 m, misura record per le gallerie autostradali e ferroviarie.
Nel maggio del 1946, senza autorizzazioni, con scarsissime maestranze e con mezzi del tutto inadeguati, si diede inizio a quella che sarebbe poi divenuta un'opera senza precedenti: un tunnel autostradale di circa 12 km, con carreggiata a due corsie larga 8 m e 2.500 m di rocce e di ghiacciai sovrastanti. Tra innumerevoli ostacoli e aspri conflitti, fortemente deciso a sostenere il suo progetto, il conte Dino Lora Totino persevera nel suo intento e i lavori continuano anche negli anni successivi, fino a quando nel 1949, viene firmato un accordo in cui le due nazioni interessate si impegnarono a portare avanti la realizzazione della galleria autostradale.
I lavori non furono certo privi di difficoltà e costituirono un ingente sforzo finanziario e tecnico. Un grosso carro (Jumbo) a quattro ponti fu utilizzato per lo scavo della galleria. Si muoveva su degli appositi binari e veniva fatto indietreggiare ogni qualvolta brillavano le mine. Furono impiegati ingenti quantitativi di esplosivo e le cariche venivano sistemate nei fori ricavati da 18 martelli perforatori azionati ad aria compressa: la punta dei loro fioretti era in widia, una lega durissima formata principalmente da carburo di tungsteno e cobalto. La velocità massima di avanzamento fu di 9 m al giorno.
Alla rottura del diaframma di scavo nel 1962 lo scarto tra i due fori fu si solo 13 cm, nel 1962.
Hanno lavorato per la realizzazione del progetto 5 ingegneri e 350 operai, per un totale stimato in 4.600.000 ore di lavoro.
Sono state utilizzate 711 tonnellate di esplosivo per far saltare 555.000 metri cubi di roccia.
Sono state consumate 37 milioni di kW·h e 2.700.000 litri di carburante per i camion e per i motori.
Sono stati utilizzati 771.240 bulloni e 300 tonnellate di ferro per sostenere la volta.
60.000 tonnellate di cemento (280.000 metri cubi di aggreganti e 10.000 tonnellate di prodotti di iniezione), 5.000 metri cubi di armature metalliche.
Durante il periodo di costruzione morirono 17 operai, non so se siano stati contati anche quelli per le valanghe esterne (sicuramente 2) o no.
Torniamo all'incendio.
DI quelle persone ne conoscevo una abbastanza bene, era il figlio della proprietaria di casa di un caro amico e spesso si usciva la sera, una meno, era il motociclista addetto al tunnel, bazzicavo con gli harleysti di Aosta al tempo.
Raccontare i fatti è tanto complesso quanto tragico. Poco dopo le 10:30 il camionista belga Gilbert Degrave entrò nel traforo sul versante francese con il suo autoarticolato, un Volvo FH12, carico di farina e margarina, diretto in Italia. Alle 10:47 l'autoarticolato prese improvvisamente fuoco, costringendo Degrave a fermarsi dentro al tunnel, creando un ingorgo. Alle 10:51 venne dato un primo allarme che fece chiudere il tunnel sul lato francese alle 10:55 e sul lato italiano alle 10:56. I primi soccorsi vennero allertati alle 10:58 e giunsero sul posto alle 11:09.
La rampa che porta agli ingressi, sia italiano che soprattutto francese è piuttosto ripida, all'interno del tunnel si è poi innescato l'incendio, pare di natura elettrica.
All’incirca a metà tunnel, come fosse un gigante fiammifero, l’autoarticolato si incendiò, costringendo immediatamente la sorveglianza a bloccare prima l’ingresso francese e poi quello italiano. Nemmeno mezz’ora dopo, intervennero immediatamente i soccorsi, ma la situazione era già ingestibile: il materiale altamente infiammabile contenuto nel mezzo generò fiamme che si propagarono rapidamente per via dell’effetto forno, mentre la schiuma di poliuretano utilizzata per la coibentazione del camion, incendiata, si trasformò in cianuro.
Nonostante la tempestività dell’intervento dei Vigili del fuoco, furono 39 le persone a perdere tragicamente la vita. Di queste 18 erano francesi e 13 italiane; tra le vittime anche due uomini di origine belga (tra cui lo stesso Degrave), un britannico, un olandese, uno sloveno, un croato, un tedesco e un lussemburghese. Quasi l’intera Unione europea, quindi, era rimasta coinvolta.Fu un lutto comunitario, ingigantito dal dramma di chi aveva perso la vita per scelta altruistica. Fu il caso di Pierlucio Tinazzi, addetto alla sorveglianza, che con la sua moto si lanciò all’interno del tunnel, tentando di salvare qualche automobilista. Sulla sua impresa tanto si è scritto: qualcuno parla di dieci persone portate in salvo, altri sostengono che non riuscì nel suo tentativo (NON riuscì a salvare nessuno, ciò non toglie nulla al coraggio) quel che è certo è che Tinazzi restò in quel traforo, ucciso dall’altissima temperatura venutasi a generare (quasi mille gradi centigradi), rifugiandosi con un automobilista probabilmente da lui soccorso in una delle camere di sicurezza ai tempi inadeguate per un incendio da 1000 gradi e oltre 50 ore di durata.
Un anno dopo l’allora presidente della Repubblica italiana Carlo Azeglio Ciampi gli conferì la medaglia d’oro al valore civile.
Quel dramma comportò, oltre a diverse condanne, anche un ripensamento del traffico alpino: il traforo fu riaperto solo tre anni dopo, con una riduzione drastica nei passaggi contemporanei di mezzi pesanti.
Sempre in quel momento prese il via il dialogo tra Francia e Italia per la realizzazione di una tratta ferroviaria ad alta velocità che collegasse le città di Torino e Lione in modo tale da ridurre il traffico su strada.
Dopo il drammatico avvenimento, il tunnel restò chiuso per tre anni, venendo riaperto unicamente per le automobili il 9 marzo 2002, dopo lunghi lavori di riparazione e ristrutturazione: la volta, fortemente danneggiata, è stata completamente rifatta.
Questi sono stati i principali interventi adottati dopo il rogo:
la creazione di nicchie antincendio ogni centocinquanta metri,
la creazione di nicchie SOS ogni cento metri in alternanza sulle due corsie,
un posto di soccorso è stato costruito nel centro del tunnel, con un veicolo attrezzato allo spegnimento delle fiamme e un gruppo di pompieri presenti in permanenza sul posto,
costruzione di rifugi collegati a una galleria d'evacuazione indipendente (sotto la carreggiata),
costruzione di una sala di comando unica.
Obbligo per i camion in transito di passare in una apposita stazione termografica posta alle due estremità.
Creazione di mezzi di soccorso specifici con doppia cabina e in grado di lavorare a temperature elevatissime. Putroppo ho solo trovato link in francese, ma ci son le foto e con translate si capisce facile.
Inoltre vi sono altri molti particolari adottati:
+ Aree di sosta in caso di guasto dislocate a breve distanza l'una dall'altra (ogni 600 m)
+ Non è consentita la circolazione ai veicoli che trasportano materiale pericoloso
+ Sorveglianza video totale con telecamere dislocate ogni 100 m
+ individuazione automatica delle code e degli incidenti
+ Gestione del traffico sia con semafori che con mezze barriere dislocate possibilmente ogni 600 m; oltre a ciò, segnaletica con indicazioni sul comportamento da tenere
+ Altoparlanti nella zona delle aree di sosta in caso di guasto
+ Continue informazioni sul traffico via radio, con possibilità di inserire altri messaggi
+ Telefoni di emergenza isolati acusticamente
+ Quando si utilizza la chiamata d'emergenza, vengono attivati automaticamente una tele camera ed un pre-allarme per la messa in funzione del sistema di ventilazione
+ Le uscite di sicurezza verso le camere di fuga sono dislocate ogni 300 m con possibile accesso ad un canale di aria fresca; le camere di fuga vengono monitorate con telecamere e ventilate separatamente
+ Sistema automatico di avviso incendio
+ Condotta idraulica continua, sufficiente distanza degli idranti l'uno dall'altro
+ Non appena viene preso l'estintore, la tele camera si collega automaticamente, così come un pre-allarme volto ad attivare il sistema di ventilazione
+ Buona formazione e buon equipaggiamento degli addetti allo spegnimento dell'incendio
+ Ad ogni piazzale e nel centro del tunnel sono stazionati un veicolo dei pompieri e 3 persone addette al soccorso (24 ore su 24)
+ Programmi specifici di ventilazione in caso di incendio che tengono conto del flusso longitudinale (uno dei problemi fu la mancanza di coordinazione per la gestione dell'aria forzata, si venne a creare un effetto camino che pompava ossigeno direttamente nell'incendio)
+ Dimensioni sufficienti del sistema di ventilazione con alette azionate a distanza per un'efficace rimozione del fumo
+ In caso di incendio, attivazione automatica della ventilazione, chiusura del tunnel e allertamento dei vigili del fuoco
Le regole di utilizzo del tunnel sono state cambiate con l'unificazione delle due società concessionarie sotto un'unica società, la GEIE-TMB. Sono stati costituiti dei gruppi di lavoro comuni italo-francesi per assicurare la gestione corrente e la sicurezza. È stata interdetta la circolazione ai mezzi che trasportano materiali pericolosi e ai veicoli inquinanti (dal peso superiore alle 3,5 tonnellate ed euro 0); la velocità è stata notevolmente ridotta , 70 kmh, e la distanza di sicurezza tra i veicoli aumentata (150 m tra i veicoli in movimento e 100 m tra i veicoli fermi).
Questa è una piantina del Tunnel attuale:
Che potete trovare spiegata sul sito del TMB.
Lo ho percorso decine se non forse centinaia di volte, fa sempre uno strano effetto.
Penso che basti, spero che sia interessante, un saluto. AV
“La fisica è la legge, tutto il resto è una raccomandazione” Elon Musk
Dopo il post fatto su r/personal finance approposito dell inutilità del ban all auto elettrica, oggi voglio portarvi la mia tesi sull’idrogeno e e-fuels contro la mobilità elettrica.
Anche questo sarà un post lungo, siete avvertiti.
Lo dividerò in:
Situazione attuale e controversie
Funzionamento e produzione di un auto ad idrogeno
Funzionamento e produzione di un e-fuel
Il confronto con la mobilità elettrica
Conclusioni
( per chi preferisce gli argomenti in formato video (2 video): E-fuels, Idrogeno)
Vediamo da anni una battaglia fra queste 3 tecnologie: E-fuels, Idrogeno ed elettrico.
· Gli e-fuels sono supportati principalmente dalle case automobilistiche europee e tutta la loro controparte politica
· L’idrogeno è supportato dalle case automobilistiche Giapponesi e tutta la controparte politica, più case petrolifere
· L’auto elettrica è supportata dalla Cina, dagli ambientalisti e da Tesla.
Questo porta a grandi crociate politiche, come stiamo vedendo adesso in Europa per considerare gli E-fuels come mobilità green, e porta a CEO di grosse case automobilistiche ad essere silurati, come nel caso di Herbert Diess nel 2021 per VW e Akio Toyoda un mese fa per Toyota per disallineamento di strategia tra Ceo e Management.
Analizzerò al livello fisico cosa serve/succede per ogn'uno di questi metodi di locomozione, concentrandomi sul settore automotive, solo nelle conclusioni accennerò anche al settore navale e aereo.
L’idrogeno è l’elemento più semplice e leggero della tavola periodica ( tenetelo a mente per dopo), nonché, a livello di peso, energeticamente denso (39kwh/kg) escludendo i materiali radioattivi. L’idrogeno NON E’ UNA FONTE DI ENERGIA, ma solo un vettore.
È l’elemento più diffuso nell universo ma, dato il suo peso, sulla terra tende a salire negli strati alti dell atmosfera e perso nello spazio, quindi possiamo dire che sul nostro pianeta sia virtualmente impossibile trovarlo libero. L’unico modo che abbiamo per averlo è estrarlo o sintetizzarlo da altri composti.
Abbiamo principalmente 2 metodi per sintetizzare/estrarre l’idrogeno:
Tramite sintetizzazione dal vapore (steam reforming) bruciando petrolio/gas naturale
Tramite elettrolisi dell acqua
Andremo ad analizzare solo l’elettrolisi, perché lo steam reforming, dato che richiede la combustione di petrolio/gas naturale non è sostenibile e quindi inutile per raggiungere la sostenibilità energetica/ecologica; nonostante con questo metodo sia prodotto il 95% dell idrogeno odierno. Ecco spiegato perché l’industria petrolifera è molto prona a spingere questa forma di locomozione.
Come avviene il processo dell elettrolisi?
In modo molto semplificato: Si prende dell acqua distillata ( che quindi va prima purificata e demineralizzata), ci si immergono dentro 2 elettrodi, uno positivo e uno negativo, e si applica corrente. Dato che l’acqua (H2O) è formata da ossigeno, che è leggermente negativo, e idrogeno, che è leggermente positivo, questi, applicando abbastanza energia, si separeranno e verranno attratti dai due poli elettrici, passando da liquidi a gassosi per l’energia fornitagli , possono quindi essere comodamente estratti in dei serbatoi.
A questo punto l’idrogeno va stoccato, ma vi sono 2 problemi:
L’idrogeno è estremamente non-denso a livello di volume (occupa molto spazio)
Essendo la molecola molto piccola, tende a traspirare anche i metalli
Per risolvere questo problema abbiamo 2 vie:
o Raffreddarlo a temperature criogeniche per renderlo liquido cioè a -253 C°, o 20K sopra lo zero assoluto
o Comprimerlo a pressioni mostruose, 700 atmosfere, le stesse che troviamo a 7km di profondità
Dato che tenere l’idrogeno allo stato liquido è estremamente dispendioso ( si usa solo per i razzi), la via è quello di comprimerlo a pressioni enormi.
Come può essere usato l’idrogeno?
In combustione diretta, facendolo esplodere nei cilindri di un motore non molto dissimile da quello attuale, il chè però libera tossici NOX nell atmosfera.
Tramite celle a combustibile (fuel cells) che grazie ad un catalizzatore di fatto sviluppano il processo opposto all’elettrolisi, prendendo ossigeno dall atmosfera e ricombinandolo con l’idrogeno danno acqua distillata e liberano energia elettrica, che a quel punto viene immagazzinata in una batteria e danno energia ad un motore elettrico.
Per questioni di efficienza e sicurezza, si usano quasi sempre le celle a combustibile, eccezione per le auto da corsa sperimentali della Toyota. Quindi un auto ad idrogeno di fatto è un auto elettrica con molti passaggi intermedi in mezzo
È ovvio dire che per produrre dell’idrogeno verde, l’energia per la purificazione dell acqua, l’elettrolisi, la sua compressione e trasporto devono essere tutti da fonti rinnovabili, se no siamo da punto a capo.
Che cos’è la benzina? Nient’altro che una catena di atomi di carbonio, con tanti atomi di idrogeno intorno (C6H14/C12H26).
E se noi riuscissimo a trovare un modo di prendere il carbonio dall’anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera, li legassimo fra di loro a formare la catena di carbonio. Poi estraessimo tramite elettrolisi l’idrogeno e lo legassimo alla catena di carbonio che abbiamo appena fatto? Avremo benzina, di fatto ripulendo anche l’atmosfera, questa benzina poi verrà bruciata da un auto con un motore normale, e ricominceremmo il ciclo, avendo un consumo netto 0 di benzina.
Quel’è il problema? Che non puoi vincere la termodinamica, perché tutti questi passaggi richiedono energia e sono ancora più inefficienti di quelli dell idrogeno, essendo l’elettrolisi parte del processo. Anche qua il carburante va poi trasportato, anche se in modo identico a come facciamo oggi con il petrolio.
Vale anche qua lo stesso discorso dell’idrogeno: tutti questi processi energivori devono essere svolti sfruttando energia rinnovabile, se no non sono ecosostenibili.
https://i.redd.it/ykaa7a2r0ppa1.jpgE adesso, dopo questo lungo “antipasto” di informazioni, arriviamo all “portata principale” del problema:
l’efficienza.
Perché un auto ad idrogeno arrivi ad avere nel motore elettrico i 15-16 kwh che servono a fare 100 km, serve 1 kg di idrogeno ( percorrenza Toyota Mirai) , per comprimere un kg di idrogeno e portarlo a 700 atmosfere, servono altri 6 kwh, per trasportare un kg di drogeno, servono mediamente altri 3 kwh, per fare l’elettrolisi per produrre 1kg di idrogeno (che ha 39kwh di energia), anche con un sistema rivoluzionario efficiente al 95% ( normalmente siamo sull 75%) , ci vogliono 41.5 kwh ( normalmente 52 kwh). Quindi per fare 100 km con un auto ad idrogeno servono alla fonte 50-60 kwh di energia (41.5 o 52+6+3 kwh), un efficienza del 25-30%.
Perchè un auto alimentata ad E-fuels abbia 100 km di autonomia, anche considerando un molto ottimistico consumo di energia di 25km/l, o 4 l/100km servono 100 kwh di energia per produrre 4 litri di e-fuels (25 kwh al litro), perché dobbiamo moltiplicare l’efficienza dell elettrolisi ( 75%), all efficienza della sintesi, raffinazione e cattura della CO2, cioè intorno al 70%, e poi all efficienza del motore a combustione, tra il 30 e il 35%, con un efficienza totale del 16%. Trattando il motore a combustione come se fosse un motore elettrico, cioè servono 15/kwh di energia alle ruote per fare 100 km, partendo dai 100 kwh che ho dato come dato medio di stima sopra e moltiplicano per le varie efficienze: 100x0.75x0.7x0.3 ≈16.
Perché un auto elettrica porti alla ruota i 15 kwh che gli servono per fare 100 km ( tesla model 3) servono 16.5 kwh alla batteria (90% di efficienza) e alla produzione servono 18.5 kwh di energia (89% di efficienza, considerando le perdite di distribuzione). Quindi abbiamo un efficienza totale intorno all 80%
Ricapitolando: per fare 100 km con un’auto a impatto zero abbiamo bisogno di:
18.5 kwh se è elettrica
50-60 kwh se è ad idrogeno,
100 kwh se è a biofuels.
Come potete notare l’auto elettrica è molto più efficiente rispetto alle altre. E tutto ciò non considera i costi di tutta l’infrastruttura richiesta
https://i.redd.it/5cvt5s7t0ppa1.jpgAl che io già so la domanda/esclamazione che tutti voi mi state per fare:
Esticazzi?
“Ma a me utente medio non abbracciatore di alberi, che me ne può fregare se un sistema è più o meno efficiente di un altro”?
Il motivo per cui vi dovrebbe interessare è estremamente semplice:
il prezzo di fare 100km.
Il costo di una determinata cosa/servizio tende a calare sempre più con il tempo, andando asintoticamente ad avvicinarsi al prezzo della materia prima che lo compone, questo vale per tutto, facendo un esempio pratico: un hard disk sotto un certo prezzo non può andare, perché il prezzo di estrazione di quella materia prima è il piano inferiore insuperabile di prezzo, poi la tecnologia può rendere più efficiente l’hard disk ( invece che 1 gigabyte immagazzina 1 terabyte di dati) ma il prezzo di quel determinato componente non può scendere sotto quello delle materie prime ( almeno non sul lungo termine), e questo vale per qualsiasi cosa, anche un manico di scopa o, nel caso nostro, L’energia.
Il che significa, che qualsiasi sia la forma di energia che usiamo per creare il e-fuel o l’idrogeno, non batterà mai a livello di convenienza quello di immettere quella energia direttamente in una batteria di un auto elettrica. Anche se il costo di trasporto e infrastruttura di idrogeno e e-fuels fossero gratis, l’idrogeno sarebbe sempre 3 volte più costoso di un’auto elettrica e il e-fuel 5 volte più costoso, per semplici questioni energetiche.
Senza considerare che in realtà l’equazione viene ancora di più peggiorata dal fatto che mentre per produrre e distribuire l’energia elettrica di fatto non hai parti in movimento una volta costruita l’infrastruttura, per gli altri due carburanti avrai sempre una parte di “infrastruttura mobile” che pagherai sempre. Praticamente la differenza fra comprare una casa e affittarla all’infinito.
Fisicamente ed economicamente, l’idrogeno e gli e-fuels non possono vincere contro l’elettrico, se non per quelle nicchie di mercato per cui la tecnologia non è ancora abbastanza avanzata per una conversione elettrica totale, cioè aerei e navi, dove serve una densità energetica maggiore a quelle delle batterie attuali e dove sono campi più elastici a livello di prezzo. Ma alla velocità di sviluppo attuale, entro il 2050 non è irrealistico pensare di avere aerei e navi a batteria (il silicio per esempio ha una densità energetica quasi 10 volte di quella delle batterie attuali, dobbiamo solo capire come tenerlo insieme durante i cicli di ricarica).
Perché i vari partiti spingono per le varie tecnologie:
Per quanto riguarda l’idrogeno:
Giappone: perché hanno poco territorio per energie rinnovabili e hanno deciso di chiudere tutte le centrali nucleari, quindi devono trovare un modo per creare energia altrove ( sia rinnovabile e non) e poi trasportarla sulla propria terra ferma e avere quindi una tecnologia che abbia un impatto locale 0.
Toyota: per aiutare il Giappone ( essendo la loro industria più grande, con il 14% del loro GDP ) e perché per una politica sbagliata sono molto indietro sui veicoli elettrici, rischiando di diventare l’ombra di se stessi
BMW, in modo minore, stessa situazione di Toyota
Case petrolifere: per mantenere il loro business, facendo idrogeno tramite steam reforming
Per quanto riguarda l’efuels
Germania: stesso discorso della Toyota, sanno che stanno indietro a livello di elettrificazione, soprattutto quando si parla di auto ad alte performance, dove le case tedesche fanno tutto il guadagno, idem vale anche se in modo minore per l’Italia e republlica Ceca (Skoda)
Aziende petrolifere: per mantenere il loro businnes, conviene tenere in vita le auto a combustione.
Per la controparte elettrica:
Gli ambientalisti, perché se dobbiamo ridurre l’impatto del trasporto personale, l’elettrico è la strada più efficiente
La Cina, perché acquista un vantaggio a livello mondiale, su un campo in cui controlla tutta la filiera e ha percentuali quasi monopolistiche del mercato ( 80% delle materie prime e 65% della produzione globale)
Tesla, perché è stata la pioniera del mercato.
p.s. se vi chiedete perché faccio questi post: mi sono rotto una gamba, quindi ho tanto tempo da perdere.
