Non c’è fumo senza arrosto.2.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Claudio Della Volpe

Nella prima parte di questo post abbiamo visto quali sono i meccanismi di funzionamento dei filtri antiparticolato moderni, come la loro efficacia sia molto elevata, e che nella letteratura scientifica ci siano delle riserve solo su alcuni tipi di filtro, per la possibilità di depositare Cerio in eccesso nell’ambiente, ma le condizioni analizzate sembrano ben diverse da quella dei moderni motori diesel.

Tuttavia i problemi di affidabilità che i filtri di precedente generazione hanno mostrato e una chimica maldigerita hanno fatto si che su entrambe le sponde dell’Atlantico si siano sviluppate e rafforzate nell’opinione pubblica opinioni molto critiche verso i filtri, che in Italia sono culminate in trasmissioni di servizio della televisione pubblica ((http://www.report.rai.it/dl/Report/puntata/ContentItem-9b304690-ac35-4aa3-bc5a-1d9d2c5cdfee.html) che hanno criticato fortemente alcuni tipi di filtro (essenzialmente quelli che servono a retrofittare motori non nati col filtro incorporato) descrivendo modi di funzionamento dei filtri del tutto sballati ed esaltando metodologie di riduzione delle emissioni che non hanno sostegno scientifico; e con questa frase intendo quello che intende il resto del mondo, ossia che non esistono nella letteratura scientifica SERIA lavori che ne provino il meccanismo.

I metodi cui mi riferisco sono quelli che dichiarano di “attivare” le molecole di carburante o mediante non ben definiti campi magnetici od elettromagnetici oppure mediante il contatto con “leghe metalliche” che li renderebbero più attivi verso la fase di combustione.

Un tipico esempio di questi prodotti è pubblicizzato qui sotto:

da una parte c’è l’idea che le molecole di combustibile sia organizzate in gruppi, in “cluster”, che il dispositivo le separi rendendole più disponibili verso la reazione di combustione; e dato che è necessario che ci sia un organismo ufficiale che confermi questa idea del tutto balzana e non provata si cita un laboratorio “certificato” da altre autorità scientifico-tecniche nazionali; questo meccanismo pubblicitario è il medesimo che viene usato anche altrove per esempio da noi. E’ vero che c’è di più, c’è per esempio in USA e in Asia una editoria “predona” una editoria pseudoscientifica che noi scienziati del mestiere conosciamo bene, priva di ogni autorevolezza, la medesima che ci bombarda di mail che ci chiedono di diventare editor di qualcosa e che è disposta A PAGAMENTO a pubblicare tutto; è l’altra faccia di molte rivistine: a parole opensource, ma di fatto solo editori di cavolate a pagamento. Un esempio lo trovate qui:

o qui (http://pnrsolution.org/Datacenter/Vol3/Issue1/155.pdf)

Ah dimenticavo, Moletech è iso-quel-che-volete-voi certificata; la cosa non ne cambia la natura del dispositivo ma agli occhi dell’acquirente di turno dà un’aria di autorevolezza; volete mettere la boiata certificata, con quella comune?

E’ la medesima cosa del brevetto; un brevetto non certifica la affidabilità o bontà di un dispositivo, ma solo la proprietà dell’idea o dell’invenzione; così le procedure ISO possono essere ugualmente applicate a produrre oggetti utili ed inutili in egual modo. Essere brevettati o meno non cambia la sostanza, ma la proprietà.

In USA la cosa è talmente invadente che una rivista molto diffusa, Popular Mechanics, che sarebbe un po’ l’equivalente di una nostra Focus o Le Scienze ha fatto un esperimento testando gli effetti di 7 di questi dispositivi e trovandoli fondamentalmente non efficaci. (Looking For A Miracle: We Test Automotive ‘Fuel Savers’ http://www.popularmechanics.com/cars/a310/1802932/); contemporaneamente in USA esiste un protettore dei consumatori, nella veste di EPA, che ha il compito di testare certi tipi di dispositivo; una lista di oltre 100 di questi dispositvi testati è qui (http://www.epa.gov/oms/consumer/devicefs.pdf) con il report in cui è stato analizzato.

NESSUNO di questi dispositivi è stato in grado di migliorare i risultati dei motori in prove al banco credibili.

Qui sto parlando a nuora perchè suocera intenda; gli emuli italiani di Moletech sono numerosi, il primo e più conosciuto è stato Tucker, il tubo magico cui abbiamo già accennato (https://ilblogdellasci.wordpress.com/2015/06/15/anelli-al-naso-2-la-vendetta/).

Il mio tono si terrà volutamente sul generico, cercando di evitare ciò che è successo ad altri colleghi (Stefano Caserini di Polimi e l’ing. Francesco Buffa) che sono stati querelati per aver osato denunciare all’opinione pubblica gli aspetti poco convincenti di alcuni di questi dispositivi (http://www.caserinik.it/ariapulita/Schede/Scheda_10_Calamite_semisfere_e_fasci_molecolari.pdf). Nel comprensibile desiderio di evitare tale conclusione anche per me (e anche il coinvolgimento della SCI) sarò generale, ma non generico.

Invito fin da ora i referenti di tali dispositivi ad intervenire qui e difendere le loro pretese scientifiche davanti alla platea dei chimici; sono certo che faranno la loro figura (qualunque essa sia, non sto dicendo che non ne saranno in grado, dico solo che qui ci sono migliaia di chimici potenzialmente in grado di fare le bucce o comprendere qualunque cosa).

Ricordiamo quali sono le conclusioni di EPA sui dispositivi magnetici o attivatori montati in serie all’alimentazione del carburante (http://www.epa.gov/otaq/consumer/420f11036.pdf):

Fuel Line Devices: You may see advertisements for devices that heat, magnetize, ionize, irradiate, or add metals to your vehicle’s fuel lines and purport to increase your vehicle’s fuel economy and reduce exhaust emissions. EPA testing and engineering analysis of such devices to date has shown no substantive effect on fuel economy or exhaust emissions. Installation of devices that retard timing or adjust the air-fuel ratio of the vehicle may be considered tampering.

Dispositivi in linea: Potete trovare annunci pubblicitari per dispositivi che riscaldano, magnetizzano, ionizzano, irradiano o aggiungono metalli allla linea di alimentazione del vostro veicolo e che pretendono di accrescere il riaprmio di carburante del vostro veicolo e di ridurne le emissioni. EPA ha testato scienticamente ed analizzato in modo ingegneristico tali dispositivi e FINORA non ha trovato nessun effetto sostanziale di riduzione dei consumi o delle emissioni. L’installazione di dispositivi che ritardano l’accensione o cambiano il rapporto aria-carburante del veicolo può essere considerato manomissione.(Traduzione mia)

In Italia abbiamo esempi sia di eccitatori magnetici che metallici; per esempio è facile trovare in rete:

Sito web	Meccanismo dichiarato
http://www.eco-caritalia.com/risparmio-carburante.html	minerali inibitori statici dei campi d’influenza esterna di tipo magnetico, radioelettrico, elettrico, elettromagnetico e simili inibitori che influiscono sui fluidi, liquidi e gas combustibili. migliora il processo di combustione attraverso l’immissione di elettroni predisposti a mischiarsi con l’ossidante che si dispongono in modo da permettere una migliore ossigenazione del carburante ed un più elevato rendimento del motore.
http://www.ecomotor.it/	ionizzazione del carburante, arricchimento energetico attivato, gocce di carburante più piccole, potenti magneti al Neodimio e di un catalizzatore ad induzione magnetica
http://www.econotruck.com/IT/	Campi elettromagnetici – effetto di polverizzazione molecolare ottenuta da una speciale combinazione di campi elettromagnetici che interagiscono nel tratto “brevettato” con le molecole del carburante, ottimizzano la combustione migliorandone la qualità e riducendo drasticamente le parti incombuste carboniose (brevetto EP 1 408 227 A1)
http://ecocreando.weebly.com/bobina-tesla-bac—free-energy—magnetizza-e-risparmia—-acqua—carburante—corrente.html	non usa magneti, ne batterie, ne corrente 230V si autoalimenta dalle frequenze presenti nell’aria e dalle cariche elettriche presenti nei fluidi

Ovviamente ce ne sono altri, non pretendo di essere esaustivo ma di dare un panorama della situazione.

Per dare un esempio di come si possono analizzare tali tipi di dispositivo prenderemo in esame quello con più informazioni, quello della Dukic Dream che essendo brevettato ci offre un maggior numero di informazioni utili a capire e che rispetto agli altri è anche accompagnato da una serie di documenti firmati da un chimico.

 

Questo è il suo schema (tratto dal documento brevettuale citato che si trova in rete per esempio qui), si vede un solenoide esterno e nello spazio dove si forma un campo magnetico un tubo a spirale che trasporta il carburante; non si dice di cosa sia fatto il tutto. La lunghezza del dispositivo è di meno di 20cm e la sua sezione meno di 7cm. La sezione apparente della parte che contiene il solenoide vero e proprio è all’incirca di 1x15cm il che vuol dire che in totale i fili che portano la corrente hanno una sezione totale di circa 1500mm²; il prodotto viene alimentato con corrente da 12V /2-3A; una corrente del genere non può usare una sezione inferiore al paio di mm², per motivi di sicurezza. Abbiamo quindi all’incirca fra 500 e 1000 spire. Le equazioni dell’elettromagnetismo ci consentono di calcolare l’intensità del campo magnetico prodotto da tale dispositivo, almeno in linea di massima; il vettore induzione magnetica è uguale al prodotto del numero di spire per la corrente diviso la lunghezza del solenoide moltiplicato per la permeabilità magnetica del mezzo. Il risultato finale è dell’ordine di 0.005 Tesla, ossia all’incirca 50 gauss, un campo alquanto piccolo, ma misurabile; non mi risultano misurazioni sperimentali del campo riportate nei documenti, mentre dovrebbero essere la base di ogni ragionamento. Ovviamente questo sarebbe diverso se la permeabilità magnetica del mezzo fosse diversa; non è strano usare magneti con campi localmente intensi anche di migliaia o decine di migliaia di gauss, ovviamente tali campi forti sono adeguatamente segnalati, come avviene quando si va in un ospedale dove si svolgono analisi NMR perchè possono avere effetti pericolosi.

Comunque può un tale campo, debole, non forte, modificare lo stato energetico delle molecole di carburante diesel? Questo è il punto.

I campi magnetici interagiscono con la materia e danno origine a vari effetti; un effetto si chiama effetto Zeeman; un forte campo magnetico agisce su molecole che abbiano una possibilità di interagire magneticamente (attraverso il loro momento magnetico orbitale o di spin) con il campo stesso producendo diverse orientazioni della molecola o stati energetici che saranno sia a più bassa che a più alta energia dello stato di partenza. Interazioni con il campo magnetico da parte dei nuclei ci sono allo stesso modo, ma sono necessari campi ancora più forti, di parecchi Tesla, decine di migliaia di Gauss.

Una discussione si può trovare qui (http://www.csicop.org/si/show/magnetic_water_and_fuel_treatment_myth_magic_or_mainstream_science/)

Le molecole di idrocarburo sature, di cui sono principalmente costituiti i carburanti diesel, sono relativamente poco suscettibili ai campi magnetici deboli ed effetti misurabili su di esse da parte di campi deboli sono poco documentate. C’è una quota del diesel costituita da molecole insature sulle quali gli effetti sono più marcati almeno in linea di principio. Aggiungiamo a questo che l’effetto Zeeman comunque “splitta” ossia divide le molecole in quelle che si orientano nella medesima direzione e in quella opposta al campo, il che non corrisponde esattamente ad una “eccitazione”; ma qualunque sia l’effettivo numero di particelle “eccitate” dato che l’idrocarburo NON è un materiale ferromagnetico, una volta interrotto il campo o uscita dal suo spazio di azione la molecola ritorna nel suo stato iniziale; la cosa è ancora più facile da comprendere perchè stiamo parlando di un liquido, in cui gli urti fra molecole sono continui ed intensi; in conclusione una bobina come quella descritta non solo non può avere effetti particolarmente sensibili ma una volta uscite dal suo volume (per entrare nella camera di combustione) le molecole “eccitate” tornerebbero nel loro stato iniziale; al massimo si può stimare un debole effetto di riscaldamento del campo sul liquido, una dissipazione, come chiunque può apprezzare quando si lascia acceso un trasformatore troppo a lungo, ma dato che il dispositivo viene montato in un ambiente già di per se caldo la cosa è ancora più difficile da stimare. Tutti gli altri effetti come la “polverizzazione molecolare” indicata nel testo della pagina web, e considerata il meccanismo chiave, non sono documentati in alcun modo.

Ci sono poi alcune affermazioni molto discutibili; per esempio in una delle pagine web interne del dispositivo si afferma che il suo uso riduce l’inquinamento riducendo la produzione di ossidi di carbonio:

Importante riduzione delle componenti inquinanti ( CO-CO₂-HC-NO_x-NO₂ )

Oppure in un altro documento (http://www.google.com/patents/WO2013098705A1?cl=en) dove si dichiara che la CO2 diminuisce del 25%. Ora come possa un dispositivo che incrementa e facilita la combustione RIDURRE la CO₂ non è facile da capire. Che fine fa il carbonio? Se non si modifica il flusso a monte e si ottiene solo una miglior combustione come si fa a ridurre la CO₂ incrementando e facilitando la combustione?

Fin qui la teoria; ma mi direte c’è una parte pratica, ci sono esami fatti da organi ufficiali e da laboratori privati; infatti ci sono e sono firmati da chimici iscritti all’ordine e addirittura presenti nel CNC, il consiglio nazionale degli ordini dei chimici.

Cosa dicono i documenti?

Ce ne sono tre, firmati di fatto dalla stessa persona e che fanno il medesimo tipo di analisi, ossia comparano tre diversi motori con e senza dispositivo montato nella medesima giornata, ma in momenti diversi (si veda questa pagina dove di trovano tre certificazioni in alto a sinistra (http://www.econotruck.com/IT/Tre_D_Car_cooling.html).

Le prove sono effettuate in una modalità alquanto particolare; e cioè ad altissimo rapporto aria/carburante con una miscela molto magra come si dice in gergo e non coprono l’intero campo di funzionamento del motore; anche solo per questo non sarebbero di per se molto significative; è pur vero che lavorare al minimo è una modalità di analisi ma i diesel lavorano peggio quando cambiano regime più che quando lavorano al minimo.

I rapporti stechiometrici fra le componenti della combustione a combustione avvenuta sono rappresentati dal cosidetto grafico di Ostwald (per il gasolio) che ci aiuta a capire cosa succede;

Come si vede dal grafico mostrato e dai dati dei tre files le misure sono state quasi tutte condotte ad un estremo del grafico, quello indicato dal cerchio rosso; questo ne indebolisce il valore generale in quanto dato che al di fuori dei rapporti stechiometrici indicati la combustione risulta impossibile, gli errori di misura si esaltano agli estremi del campo di misura, e quindi lavorare solo agli estremi non è una buona metodica.

La composizione media di un gasolio (http://www.ildivulgatore.it/pdf/2002/07-art3.PDF) è esprimibile con una formula bruta CH₂, in quanto costituito di molecole lineari di idrocarburo e di alchilbenzeni con un rapporto C:H di circa 87:13 in peso; un semplice conto vi porta ad una formula bruta C₇H₁₃ circa, ossia CH_1.8 (ossia in approssimato CH₂). In effetti le molecole sono lunghe fra 9 e 20 atomi di carbonio, quindi una formula bruta media del tipo C₁₅H₂₇.

Ora cosa succede quando si brucia una miscela di questo tipo? Escludendo i gas minori e considerando un’aria 21/79,

C₁₅H₂₇ + 21.75O₂   + 81.8 N₂ -> 15CO₂ + 13.5H₂O + 81.8 N₂

Si fa andare il motore al medesimo regime, inglobando la medesima quantià di carburante e di aria e vedendo quanto se ne brucia nei due modi; l’incremento dei volumi del combusto è da attendersi se le cose migliorano, in quanto la combustione fa aumentare i volumi dei gas misurati a parità di condizioni.

Infatti durante la combustione il volume dei gas aumenta per la buona ragione che al posto di ogni mole di carburante si ottengono 28.5 moli di prodotti; qui supponiamo che l’azoto non reagisca e comunque lo fa in minima quantità. In questa equazione stiamo immaginando una combustione stechiometrica che sarà pero’ piena di fumo per quanto concerne poi la sua realizzazione pratica ; una miscela troppo ricca. Comunque si passa da 104.6 a 110.3 moli totali , con un incremento del 5.5% circa del volume. La percentuale massima di CO2 in questa miscela, e trascuriamo il vapor d’acqua, sarà di 15 moli su 96.8, ossia del 15.5% circa; la massima percentuale di CO2; probabilmente nel grafico di Ostwald riportato (grafico dove si trascura il vapor d’acqua) si sta ipotizzando una composizione media del gasolio leggermente diversa da quella stimata da me, che è più moderna e si arriva ad un 15.1% massimo di CO₂, ma i numeri sono molto vicini.

Se la miscela è più povera, più ricca di ossigeno si avrà un risultato più vicino a quello reale; per esempio con una miscela in cui l’aria aumenta di 10 volte si avrebbe:

C₁₅H₂₇ + 217.5O₂   + 818 N₂ -> 15CO₂ + 13.5H₂O + 818 N₂ + 195.75 O₂

In questo caso la percentuale di CO₂ in uscita sarebbe di 1.45% circa, molto vicina ai risultati dell’analisi.

Il volume totale dei gas incombusti sarebbe aumentato rispetto all’alimentazione da 1036.5 a 1042.25 moli, circa lo 0.5%.

Guardiamo le analisi condotte e riportate sul sito Dukic; in quella del 2005 a parità formale di condizioni (800 giri al minuto) il volume del gas incombusto è aumentato fra senza e con il dispositivo da 25.000 litri a 40.000 litri ogni ora di funzionamento; dato che la CO2 costituisce nel primo caso l’1% e nel secondo l’1.1% le quantità totali saranno nel primo caso 250 litri e nel secondo 440 litri; ossia nel primo caso sarebbe bruciato combustibile per produrre 250 litri finali (circa 11 moli ) e nel secondo 440, circa 19.6 moli di CO2.

Si tratta di un incremento dell’80% circa; caspita! Secondo queste analisi quindi il dispositivo sarebbe in grado di bruciare l’80% di combustibile in PIU’ a parità di ogni altra condizione!! Certo dato che il motore ne sprecava la metà il miglioramento sarebbe notevole; ma è stechiometricamente credibile?

Questo aumento di combustione può giustificare il volume di CO2 in più e uno poniamo circa uguale di vapor d’acqua, quindi passeremmo da 250 litri di CO2 e quasi altrettanti di acqua a 440 litri +circa 440, facciamo pure mille in tutto;

Ma il resto del volume, ossia oltre 14.000 litri in più all’ora a parità di regime da dove viene?

L’unica spiegazione ragionevole è che le due prove siano state condotte in effetti a due regimi diversi NON al medesimo regime di 800 giri; la cosa è in parte deducibile anche dal fatto che nel report è scritto che nella prima prova il regime iniziale è stato di 550 giri e questo fatto da solo spiegherebbe il grosso della differenza; quindi di fatto le due prove non sarebbero state condotte in modo analogo e i loro risultati non mostrano allora in modo convincente alcun vantaggio del dispositivo usato.

Ci sono altri aspetti sempre stechiometrici, che potrebbero essere da matita rossa, ma non voglio diventare noioso e poi questo è solo un esempio.

Critiche analoghe possono essere rivolte alle prove sviluppate negli altri due report; anche quando i numeri sono meno discordanti da una analisi stechiometrica si dovrebbe riflettere su un fatto banale; se l’umidità fra mattina e pomeriggio è cambiata (e questo tipo di raffronto non è stato condotto), questo solo fatto potrebbe spiegare buona parte delle differenze di risultati dei motori INDIPENDENTEMENTE da altri fattori. Fra l’altro questo fatto potrebbe aver svolto un ruolo anche nel caso che vi ho raccontato dell’amico X e del gas di Brown (https://ilblogdellasci.wordpress.com/2015/06/15/anelli-al-naso-2-la-vendetta/).

Non voglio insegnare la stechiometria alla ditta o al collega coinvolto, ma di fatto le loro affermazioni sono in netto contrasto con la stechiometria e la chimica e non dimostrano nulla; sono misure da cui non si può dedurre nulla se non che c’è molto altro da misurare e che i risultati stechiometricamente non sono comprensibili.

La conclusione generale è che questo stimolatore elettromagnetico della combustione come tutti gli altri finora testati nel mondo, non mantiene (e non poteva mantenere secondo me) le promesse che fa, date anche le sue premesse elettromagnetiche.

Attenti quando vi promettono mirabilie, la scienza non ammette sconti.

Promesse mirabolanti basate su fatti non scientificamente accertati non sono ragionevoli.

Risparmiare carburante si può fare semplicemente passando al trasporto pubblico, alla bicicletta e a minori pretese generali.

Il resto, molto probabilmente, è fumo.