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Onde gravitazionali Onde gravitazionali Le catturerà l'interferometro Virgo IL fascino del convento delle Benedettine a Pisa si coniuga bene con la grande scienza: nell'antico edificio è stato presentato in modo ufficiale l'esperimento Virgo, nato dalla collaborazione fra l'Infn italiano e il Cnrs francese. Alla cerimonia erano presenti anche il Ministro della Ricerca Scientifica Luigi Berlinguer e il suo collega d'Oltralpe, Claude Allègre, che hanno ribadito l'importanza di questo progetto scientifico come esempio del legame tra Francia e Italia nella ricerca fondamentale. E' stato sottolineato anche come la competizione fra l'Europa e le altre aree del mondo si svolga più sul piano della «materia grigia» che su quello delle materie prime. L'incontro è stato l'occasione per presentare anche un Cd-rom dedicato alle onde gravitazionali e all'esperimento italo-francese. Virgo sarà uno dei più grandi interferometri esistenti: è progettato per rivelare le onde gravitazionali prodotte da sorgenti cosmiche, previste dalla relatività generale ma mai osservate direttamente. Fasci di un laser di realizzazione francese percorreranno tre chilometri in due tubi a vuoto perpendicolari, verranno riflessi da specchi isolati da tutti gli effetti terrestri da una sospensione frutto della ricerca italiana, e infine riuniti. Dalle figure di interferenza i ricercatori valuteranno la variazione della lunghezza fra i bracci determinata dall'arrivo di un'onda gravitazionale. Lo strumento sarà operativo nel 2001, ma già alla fine dell'anno prossimo sarà pronto un prototipo con bracci di sei metri. Contemporaneamente a Virgo, entreranno in funzione i due interferometri del progetto statunitense Ligo. E probabilmente l'inizio del terzo millennio porterà una ulteriore conferma alla teoria della relatività generale di Einstein. Marco Cagnotti Per l'auto una cella a idrogeno SE questo è il secolo che ha visto la grande diffusione dei mezzi di trasporto mossi da combustibili inquinanti, quello che sta per cominciare dovrà sviluppare trasporti poco o per nulla dannosi all'uomo e all'ambiente. Sono già in funzione motori a metano, a Gpl, ibridi e così via; ci sono auto, aerei e barche solari. Ma i punti deboli della trazione elettrica sono ancora (forse per poco) i sistemi di alimentazione e di accumulo dell'energia. Di batterie ne sono state inventate tante: a nichel-cadmio, a nichel-idruri metallici, a litio-polimeri, zinco-aria; alcune si avviano già al viale del tramonto, altre sono ancora troppo care. L'ideale è produrre energia quando serve, nella quantità che serve e tutelando l'ambiente. Un sistema che si prospetta interessante - insieme con le batterie zinco-aria - è quello a celle a combustibile (fuel cells). Il veicolo non preleva corrente da una batteria ma se la fabbrica sul momento, tramite una centrale elettrica di bordo che impiega l'idrogeno come carburante. Il principio è semplice. Facendo regire il combustibile idrogeno con il comburente ossigeno si produce energia, con acqua come sottoprodotto: nulla di più pulito e nulla di più entusiasmante se proviamo a immaginare che dagli scappamenti delle automobili esca pura acqua sorgiva anziché uno spiffero cancerogeno. Il problema di immagazzinare idrogeno a oltre 250 gradi sotto zero (come nel propulsore del Gabbiano dell'Ansaldo o nel Progetto Necar, New Electric Car, della Mercedes-Benz) è ora proficuamente aggirato dalla Toyota, che ha presentato a Francoforte il Fcev (Fuel Cells Electric Vehicle). L'idrogeno viene ricavato da metanolo contenuto nel serbatoio di carburante a bordo del veicolo e la catena cinematica del Fcev risulta composta delle celle a combustibile, di un «reformer» di metanolo, della batteria di trazione ausiliaria e del serbatoio di metanolo: il tutto sta sotto il cofano e sotto il pavimento del veicolo, lasciando intatto l'abitacolo e spazio sufficiente per i bagagli. Le celle di questo veicolo sono del tipo a elettrolita polimero, misurano 108x50x24 centimetri e hanno una potenza nominale di 25 kW: attingono l'ossigeno da un flusso d'aria compressa e umidificata e l'idrogeno gassoso combustibile dal reformer del metanolo. La reazione chimica è semplice. Sottoposti a riscaldamento in presenza di un catalizzatore il metanolo CH3OH e l'acqua H20 si trasformano in idrogeno e anidride carbonica secondo l'equazione CH OH + HO = 3H, + C02. Il f i di 2Il reformer consiste di una sezione bruciatore, di un vaporizzatore che vaporizza il metanolo liquido e l'acqua, della sezione di reforming del metanolo dotata di catalizzatore e di quella di ossidazione del CO, con catalizzatore, che trasforma l'os sido di carbonio non completa mente convertito in C02. L'ac qua necessaria al processo è fornita dallo scarico delle celle a combustibile, rendendo così continuo e autosufficiente il ciclo di conversione: l'azione di reforming impiega acqua e le celle a combustibile producono acqua. Il reformer - lungo 60 centimetri con diametro di 30 dipende per il suo funziona mento da due sistemi ausiliari: una pompa dell'aria che forni sce l'aria necessaria al bruciatore e per ossidare il CO e una valvola che gestisce la quantità di idrogeno per aumentare le celle (o lo fa ricircolare) e che con trolla anche il flusso dell'acqua di scarico che viene successiva mente riciclata. L'energia prodotta dalla reazione viene trasformata in corrente elettrica con altissimo rendimento - per alimentare il motore elettrico, anch'esso ad alto rendimento. Dalla trasformazione elettrochimica dell'idrogeno non derivano sostanze indesiderate, come anidride carbonica e ossidi di azoto; si forma soltanto acqua, e il sistema permette di superare in un colpo solo il problema dell'accumulo di energia in una batteria pesante e della sua ricarica. Un veicolo la cui propulsione dipenda esclusivamente da pile a combustibile all'idrogeno è, secondo la definizione americana, uno Zero Emission Vehicle. Gian Carlo Bo