HHO Generator: ennesima bufala, o funziona davvero?

In rete si stanno moltiplicando siti che descrivono e propongono dei kit da installare sulle autovetture per diminuire il consumo di carburante. Si riconoscono quasi tutti nel nome “HHO generator”, in quanto affermano di scindere tramite elettrolisi piccole quantità di acqua distillata in idrogeno ed ossigeno (chiamati informalmente “HHO gas”), i quali vengono poi immessi nel collettore di aspirazione del motore. Un kit rappresentativo pesa circa 20 kg, ha un costo inferiore ai 400 € e comporta l’unico onere di riempire il serbatoio supplementare in dotazione con 1 litro di acqua distillata ogni 800 km circa.

Le promesse di riduzione dei consumi (dal 20% al 30% con punte massime addirittura del 50%) ricordano quelle di altri dispositivi, come il “tubo Tucker” («la Repubblica») e il “KDS” («Quattroruote»), che venivano propagandati con argomentazioni pseudoscientifiche e attorno ai quali si evocava la diffusa teoria della cospirazione tra le case automobilistiche per mantenere alto il consumo delle vetture in favore delle compagnie petrolifere.

Affermazioni

Il cuore del sistema è la “cella HHO”, mostrata in figura, in cui vi sono piastre di acciaio che, sottoposte ad una tensione elettrica, dovrebbero estrarre idrogeno ed ossigeno dall’acqua distillata, in soluzione con un elettrolita.

Tale gas ritorna al serbatoio di acqua (dove gorgoglia per fermare eventuali ritorni di fiamma) e poi riparte verso il collettore di aspirazione. Sui siti che propongono il kit non si afferma solo di utilizzare il surplus di energia contenuto nell’idrogeno, ma soprattutto che la combustione migliori a tal punto da compensare ampiamente il consumo elettrico della cella, e che quindi cresca il rendimento dell’intera vettura. Più in dettaglio, il suddetto miglioramento sarebbe dovuto alla reattività dell’idrogeno che accelererebbe la combustione dei gas. Per beneficiare di questo processo sarebbe necessario anche utilizzare un dispositivo chiamato “Electronic Fuel Injection Enhancer” (EFIE), che fornisce alla centralina di controllo del motore parametri di taratura più adatti alla combustione con presenza della nuova miscela di gas all’ingresso del motore. Per motivi commerciali è fortemente enfatizzato il contributo dell’idrogeno, elemento chimico spesso associato a veicoli innovativi ed ecologici del futuro, mentre si mette in ombra l’attività dell’EFIE (forse perché del tutto tradizionale) di “smagrimento” della miscela aria-carburante, ossia di far bruciare meno benzina a parità di aria aspirata.

Indagine

Il verdetto decisivo dovrebbe scaturire da test rigorosi, prima e dopo il montaggio del kit. In mancanza di tale opportunità si è esaminata la testimonianza del signor Cesare Burei, il quale ha installato il dispositivo sulla propria auto a benzina, letta nel sito www.ingannati.it e integrata dalle informazioni che ci ha fornito egli stesso dietro nostra richiesta; non c’è motivo di dubitare della correttezza dei dati e dei metodi di misura. Il signor Burei ha misurato un calo nel consumo dai precedenti 9-9.5 l/100km agli attuali 8 l/100km, oltre il 12%: un dato molto interessante, per quanto inferiore alle promesse. Purtroppo non è stato possibile raccogliere testimonianze indipendenti su motori diesel, di conseguenza possiamo parlare solo di autovetture a benzina.

La semplice misurazione però non è sufficiente per capire la piena validità del dispositivo: occorre anche capire se il processo presenti altri “effetti collaterali”, quali ad esempio il deterioramento del motore, l’aumento delle emissioni oltre i limiti di legge, ecc.

L’elettrolisi

Apparati per scindere l’acqua, come quello in figura, sono in uso da decenni per produrre idrogeno (ad esempio per alimentare fiamme ossidriche senza utilizzare bombole), ma hanno lo svantaggio di un basso rendimento: infatti la produzione industriale di idrogeno avviene prevalentemente in altro modo, ossia suddividendo molecole di metano o altri idrocarburi.

Immagine proveniente da un brevetto

Il kit HHO è un’opportuna semplificazione di questo schema e utilizza un unico recipiente come serbatoio e gorgogliatore, quindi non ci sono ragioni per cui non dovrebbe funzionare e suddividere l’acqua distillata in idrogeno e ossigeno.

Ma quanto idrogeno verrebbe prodotto?

Esempio Quantitativo

Prendiamo ad esempio l’automobile del signor Burei che con il kit “HHO generator” in 800 km consuma mediamente 64 litri (= 48 kg) di benzina. Essa utilizza 1 litro di acqua distillata, da cui si possono produrre al massimo 112 g di idrogeno e 888 g di ossigeno, pari rispettivamente a 56 e 28 moli, vale a dire circa 1.3 litri di gas al minuto con un rapporto fra le masse dello 0.23%.

Le misure di tensione e corrente fornite non appaiono congrue con un consumo realistico della cella, che dovrebbe attestarsi ad almeno 6300 Wh, e suggeriscono la possibilità che una parte dell’acqua consumata, almeno il 30%, sia semplicemente fatta evaporare. Quindi ci si dovrebbe attendere una presenza di idrogeno inferiore allo 0.16%.

Nei report di ricerca, scaricabili dal sito www.hho-plus.com, si descrivono risultati significativi ma si parla di quantità ben maggiori di idrogeno aggiunto al carburante:

  • 1975 Hydrogen Injection Report: vi sono indicati valori del 5%, 10% o 15% in massa di idrogeno rispetto al carburante “hydrogen/other fuel mass ratio 0.05, 0.10, 0.15”
  • 1977 Hydrogen Report: si riporta un valore del 7% di idrogeno, “mass fraction 0.07”
  • 2006 HALO Report: si riferisce a motori a metano, ma sempre con percentuali in massa del 3-4%, mentre in base ai nostri calcoli convertendo l’auto del signor Burei a metano si avrebbe comunque un rapporto di masse tra metano e idrogeno vicino allo 0.2%
  • Solo in un report del 2008 si sono sperimentati, su un motore diesel, arricchimenti a partire dallo 0.2% con una riduzione di consumo del 4-7%.

La combustione nei motori a benzina

Il rapporto tra l’aria e la benzina è fissato dalla centralina elettronica ad un valore di circa 14.7 parti (in peso) di aria per ogni parte di benzina: valore che non è il punto di minimo consumo, ma è il frutto di un inevitabile compromesso fra emissioni a norma di legge, regolarità di funzionamento e durata del motore. Si tenga anche presente la variabilità fra un esemplare e l’altro dello stesso modello, non trascurabile sebbene siano prodotti in grande serie. Una simile modifica ai parametri di combustione può avere conseguenze accettabili su alcuni propulsori e catastrofiche in altri.

Modificando questa miscela con più aria e meno carburante (carburazione più magra) si riduce il consumo di carburante del 5-10%, si alza la temperatura della combustione con maggiori stress del motore, si rischia il “battito in testa” e aumentano enormemente le emissioni di ossidi di azoto, sicuramente oltre i limiti di legge. Il dispositivo EFIE, fornito nel kit HHO, ha proprio la funzione, nei motori a benzina, di comunicare con la centralina fornendo parametri errati di taratura per indurla a smagrire la miscela.

Secondo i report citati in precedenza, l’aggiunta di idrogeno consentirebbe lo smagrimento della miscela senza compromettere l’affidabilità del motore ed evitando maggiori emissioni; tuttavia, come già detto, ciò avverrebbe in percentuali ben superiori a quanto possibile con gli apparati HHO in vendita e che richiederebbero una potenza elettrica non sopportabile dall’impianto elettrico di bordo.

D’altra parte va segnalato che anche il vapore acqueo dovrebbe contribuire a ridurre la temperatura in camera di combustione e mitigare gli effetti dello smagrimento, mentre non potrà certo accelerare la combustione, così come l’idrogeno e l’ossigeno dissociati.

Conclusione

Pur ammettendo un parziale funzionamento della “cella HHO”, la produzione di idrogeno appare trascurabile rispetto alla quantità di benzina in gioco e la diminuzione di consumo sembra quindi dipendere solo dallo smagrimento della carburazione indotto dal dispositivo EFIE, mentre il contributo della cella elettrolitica appare inutile. I motori sono progettati e regolati per raggiungere il miglior compromesso, a giudizio dei tecnici, fra consumi, emissioni ed affidabilità. Alterare questo equilibrio è una scelta che ha conseguenze individuali (sull’affidabilità) e collettive (sull’ambiente). Chi scrive si augura di essere smentito da test indipendenti che verifichino le promesse di non compromettere l’inquinamento e la durata del motore. Ma attualmente non sembrano esserci elementi per giustificare simili affermazioni.

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