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Che cosè lidrogeno?

• L'idrogeno (dal greco ?d??acqua la radice
  ?e?/??? significa generare quindi generatore
  d'acqua)è il primo elemento della tavola
  periodica, ha come simbolo H e come numero
  atomico 1. L'idrogeno è l'elemento più leggero e
  più abbondante di tutto l'universo osservabile. È
  presente nell'acqua (11,19) e in tutti i
  composti organici e organismi viventi ed è
  occluso in alcune rocce, come il granito. Può
  assumere solo due numeri di ossidazione nei
  propri composti binari, i cosidetti idruri
  quando lelemento con cui si lega è un
  non-metallo e può avere quindi un numero di
  ossidazione negativo, latomo di H assume un
  numero di ossidazione 1 .
• Quando l'elemento con cui si lega è un metallo,
  che può avere numero di ossidazione solo
  positivo, allora latomo di H assume numero di
  ossidazione -1

LEGAME AD IDROGENO Nasce quando latomo di
idrogeno forma una molecola insieme ad un
elemento molto più elettronegativo di lui, che
rende la molecola in questione polarizzata,
facilitando un legame di tipo elettrostatico tra
latomo di idrogeno e la molecola adiacente ( per
esempio con H2OHF e NH3).
È una molecola molto stabile e che necessita di
elevate temperature per reagire
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• PERCHE' PROPRIO L'IDROGENO?

• COME SI OTTIENE?

• Può essere utilizzato in tutti gli input
  energetici, compreso lo stoccaggio
• è il miglior combustibile conosciuto
• la sua combustione è pari a 3 volte il calore
  sviluppato dal petrolio
• dalla sua combustione si produce vapore acqueo e
  nessun gas che danneggino l'ambiente
• essendo l'elemento più diffuso in natura se ne
  può sfruttare un'elevata quantità
•  COME PUO'ESSERE UTILIZZATO?
• nei MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA per ridurre
  le emissioni rispetto ai carburanti
  convenzionali, evitando la produzione di
  monossido di carbonio e di idrocarburi
  incombusti.
• nelle CENTRALI TERMOELETTRICHE per utilizzare
  al meglio le caratteristiche dell'idrogeno come
  combustibile attraverso macchinari altamente
  sviluppati
• nelle CELLE A COMBUSTIBILE peri convertire in
  modo diretto e continuo l'energia chimica di un
  combustibile in energia elettrica, producendo
  inoltre calore e acqua.

• La produzione dell'idrogeno può essere attuata
  attraverso 3 procedimenti differenziati
  TERMOCHIMICI  consentono di estrarre l'idrogeno
  utilizzando energia termica ELETTROCHIMICI 
  consentono di estrarre l'idrogeno utilizzando
  corrente elettrica BIOCHIMICI  consentono di
  estrarre l'idrogeno utilizzando organismi (alghe,
  microrganismi, batteri,...).Ma sono le fonti
  energetiche ad alimentarli quindi è necessario
  fare una distinzione IDROGENO PRODOTTO DA
  FONTI NON RINNOVABILIGas Naturale, Carbone,
  Prodotti Petroliferi, NucleareIDROGENO PRODOTTO
  DA FONTI RINNOVABILISistema eolico,termico,idric
  o e solare

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VARIE UTILITA
EVENTUALI PERICOLI   La poca familiarità con
questo vettore porta ad applicare condizioni
particolarmente restrittive per la sua
utilizzazione, difatti questo gas è meno
infiammabile della benzina e la sua temperatura
di autoaccensione è di circa 550 C, contro i
230-500 C della precedente. Lidrogeno è il più
leggero degli elementi (quindici volte meno
dellaria), e perciò si diluisce molto
rapidamente in spazi aperti. È praticamente
impossibile farlo detonare, se non in spazi
confinati. Per individuare concentrazioni potenzia
lmente pericolose si utilizzano sensori che
possono facilmente comandare adeguati sistemi di
sicurezza. Quando brucia, lidrogeno si consuma
molto rapidamente, sempre con fiamme dirette
verso lalto e caratterizzate da una radiazione
termica a lunghezza donda molto bassa, quindi
facilmente assorbile dallatmosfera. È stato
calcolato, facendo uso di dati sperimentali, che
lincendio di un veicolo a benzina si protrae per
20-30 minuti, mentre per un veicolo ad idrogeno
non dura più di 1-2 minuti . La bassa radiazione
termica fa sì che esistano poche possibilità che
materiali vicini possano essere a loro
volta incendiati, riducendo così,anche il
pericolo di emissioni tossiche. Lidrogeno, al
contrario dei combustibili fossili, non è
tossico, né corrosivo ed eventuali perdite dai
serbatoi non causano problemi di inquinamento del
terreno o di falde idriche sotterranee  

• ECONOMIA AD IDROGENO
• L'idrogeno brucia combinandosi con
  l'ossigeno, e il prodotto della combustione è
  costituito da acqua pura. Questo ha convinto
  molti che l'idrogeno, combustibile pulito per
  eccellenza, possa costituire la soluzione ideale
  dei problemi dell'energia.Ma l'idrogeno non è una
  nuova fonte di energia, ma al più un mezzo per
  immagazzinarla e trasportarla tra tutti,però,
  forse il più costoso e meno pratico.Una cella a
  combustibile è in grado di trasformare l'idrogeno
  in elettricità con un rendimento superiore al
  50, ma costa circa 100 volte di più, a parità di
  potenza, di un normale motore d'automobile. La
  distribuzione e l'immagazzinamento di questo gas
  comporta grosse difficoltà tecnologiche e
  infrastrutturali in quanto a causa della sua
  bassa densità occorrerebbero 15 autobotti per
  trasportre la stessa quantità di energia
  contenuta in un'autocisterna di benzina.Sebbene
  la maggior parte delle persone percepisca
  l'idrogeno e le celle a combustibile come una
  tecnologia alternativa per i mezzi di trasporto,
  i veicoli saranno probabilmente l'ultima delle
  sue applicazioni

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AUTO AD IDROGENO LA SALVEZZA DELL'AMBIENTE

• Da anni ormai si parla di utilizzare
  lautomobile ad idrogeno, si compiono ricerche e
  si investe molto su questa tecnologia. Oggi
  finalmente lauto ad idrogeno é diventata realtà.
  Moltissime case automobilistiche (Mercedes,
  Volvo, FIAT, Toyota, Hyundai..) hanno prodotto
  alcuni esemplari che dal 2020 saranno reperibili
  sul mercato. Un mercato che oggi non potrebbe
  competere con quello delle normali automobili a
  causa dei costi troppo elevati
  
  per le infrastrutture
  necessarie ma con la progressiva diminuzione dei
  costi della produzione
  e laumento del prezzo del petrolio il
  mercato delle auto a idrogeno diverrà nel giro
  di un decennio
  conveniente oltre che per lambiente anche per le
  tasche dei
  consumatori. Nello
  specifico come funziona una macchina ad idrogeno?
  Lidrogeno é un
  
  vettore energetico, in quanto si può produrre
  sfrut-tando altre fonti energetiche (idrocarbu-
• ri, energia nucleare, energie rinnovabili quali
  vento, sole,acqua, biomasse).Immagazzinando
  in esso una tale energia che
  può così essere portata in giro come un semplice
  gas e successiva-
• mente recuperata. Allinterno di unautomobile
  per mezzo delle cosiddette celle a combusti-
  bile l'idrogeno reagendo con
  l'ossigeno converte lenergia prodotta in
  elettricità. In questo caso
• si ha un processo pulito, nel senso che da un
  punto di vista chimico il risultato del processo
  é 
• vapore acqueo niente gas inquinanti, niente
  polveri.
• QUALI SONO GLI OSTACOLI?
• Vi sono diversi impedimenti che si oppongono
  alla penetrazione del veicolo a idrogeno. Le
  principali barriere sono tecnologiche,
  strutturali,economiche, normative, di
  accettazione sociale. Tra i problemi tecnologici,
  il sistema daccumulo dellidrogeno a bordo è uno
  dei più critici in condiziona pesantemente
  lautonomia del veicolo rispetto ai concorrenti
  convenzionali causa delleccessivo peso e
  ingombro dei serbatoi attuali. È pertanto
  necessario operare una del contenuto di platino
  nei catalizzatori e, in prospettiva, lutilizzo
  di nuovi materiali di costo inferiore. Fra gli
  ostacoli strutturali si può includere la mancanza
  di una rete di stazioni di rifornimento e avvio
  della realizzazione delle infrastrutture di
  distribuzione appare unoperazione complessa da
  attuarsi i produttori di autoveicoli, sia per
  lincertezza sulla redditività dellinvestimento
  sia per quanto riguarda la scelta delle
  tecnologie di produzione dellidrogeno, la fonte
  da usare e la modalità dapprovvigionamento
•  

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Il problema dello stoccaggio dell'idrogeno

• IDROGENO PRODOTTO DA AMIDO ED ENZIMI 
• La rivista scientifica "Plos One" ha
  recentemente pubblicato una scoperta degli
  scienziati del Virginia Tech, dell'Oak Ridge
  National Laboratory (Ornl) e dell'University of
  Georgia, che utilizzando alcuni enzimi come
  catalizzatori in una miscela di acqua e amido
  sono riusciti a produrre automaticamente
  idrogeno.Come noto, non esiste sulla Terra allo
  stato libero ma soltanto combinato con altri
  elementi e l'utilizzo delle fonti fossili e del
  gas naturale non riduce sensibilmente l'emissione
  globale di CO2. Per questa ragione la scoperta di
  nuove fonti produttive basate sulle energie
  pulite è da considerarsi una buona notizia.
  Gli scienziati della Virginia Tech hanno
  utilizzato una combinazione di 13 enzimi che non
  si ritrovano insieme in natura, in grado di
  convertire polisaccaridi e l'acqua in idrogeno.
  La loro scoperta nasce dalla diretta osservazione
  della natura. I polisaccaridi come la cellulosa e
  l'amido sono normalmente usati nei processi
  vegetali dalle piante per conservare energia. Il
  contatto diretto con gli enzimi consente di
  produrre energia, biossido di carbonio e
  idrogeno. Il processo ha il vantaggio di poter
  avvenire in condizioni ambientali normali di
  temperatura e pressione. Secondo gli scienziati è
  possibile concepire un'automobile in grado di
  produrre e consumare idrogeno utilizzando come
  materia prima direttamente gli elementi primari
  nel serbatoio. In altre parole, invece di fare il
  pieno a idrogeno un'automobile può fare il pieno
  di amido e produrre così l'idrogeno per far
  funzionare il motore. Un normale serbatoio auto
  con una capienza di 45 litri può contenere 27 kg
  di amido necessari per produrre 4 kg di idrogeno
  e percorrere circa 300 miglia

• Il sistema basato sugli enzimi riduce il problema
  di stoccaggio e distribuzione dell'idrogeno. Non
  necessita di alte temperature per la produzione
  dell'idrogeno o di basse temperature per il suo
  stoccaggio. Inoltre, l'amido avendo natura
  vegetale è assimilabile alle energie rinnovabili
  e può essere facilmente prodotto ovunque. Il
  cammino verso l'era dell'idrogeno non segue
  un'unica via. Questa ricerca si aggiunge pertanto
  a tutte le altre, avvicinandoci tutti un po di
  più alla rivoluzione blu del terzo millennio.

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Lutilizzo dellH nel tempo

• Lutilizzo dellidrogeno come combustibile era
  già conosciuto nella metà del secolo scorso. Per
  molti lidrogeno è ancora legato ai ricordi dei
  primi dirigibili tedeschi, i mitici Zeppelin, 
  divenuti memorabili per le crociere
  transoceaniche che compievano. Tra questi
  ricordi, purtroppo, ve ne sono alcuni anche
  tragici.Infatti, per sottolineare la pericolosità
  dellidrogeno, molto spesso si ricorda la
  tragedia del dirigibile Hindenburg, che si
  incendiò e precipitò al suolo nel 1937. Ad
  unanalisi più accurata si notò che, in realtà,
  la presenza dellidrogeno non era stata la causa
  principale dellaccaduto. Infatti, recenti studi
  tendono ad attribuire la responsabilità
  dellincendio al rivestimento del dirigibile,
  estremamente infiammabile.Nel corso degli anni,
  il settore in cui si è concentrata la maggior
  parte delle ricerche è stato quello dei
  trasporti. Da decenni, ad esempio, si propone di
  utilizzare nel trasporto aereo lidrogeno al
  posto del combustibile attualmente utilizzato,
  soprattutto perché il peso dellidrogeno risulta
  essere inferiore. Le prime esperienze in tale
  campo risalgono al 1957, quando negli Stati Uniti
  fu costruito un bombardiere B-57 alimentato ad
  idrogeno. 
• Nel settore del trasporto su gomma, già nei
  primi anni Settanta, un ingegnere
  torinese,Massimiliano Longo, aveva sviluppato un
  sistema per utilizzare lidrogeno nelle
  automobili. Questa possibilità ha poi assunto
  unimportanza strategica con lo sviluppo delle
  celle a combustibile. In realtà, già nel 1839 il
  fisico britannico William R. Grove dimostrò che
  la combinazione elettrochimica di idrogeno e
  ossigeno genera elettricità generare energia
  elettrica in una cella contenente acido
  solforico, dove erano stati immersi due
  elettrodi, costituiti da sottili fogli di
  platino, sui quali arrivavano rispettivamente
  idrogeno ed ossigeno. Tuttavia, le celle a
  combustibile non esaminato fino agli anni
  Sessanta, quando la NASA iniziò a realizzarne
  versioni leggere per alimentare i veicoli
  spaziali.
•  

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• Cosa si verifcò utilizzando l'H in campo
  militare?
• Oltre che per fini pacifici, lidrogeno venne
  utilizzato anche nel settore militare. Gli
  Americani finanziarono le ricerche per un nuovo
  tipo di ordigno dalle potenzialità distruttive
  ancora maggiori della bomba atomica. Il progetto,
  affidato ad un gruppo di scienziati diretto
  da Edward Teller, portò alla realizzazione di una
  nuova generazione di bombe, dette H o
  all'idrogeno, la cui potenza distruttiva era
  eccezionale, come dimostrò la prima esplosione
  sperimentale, fatta il 1 novembre 1952
  nell'isoletta di Eniwetok nell'arcipelago delle
  Marshall (Pacifico settentrionale). L'ordigno,
  che pesava 65 tonnellate, scavò un cratere largo
  3 chilometri e profondo 800 metri, cancellando
  praticamente l'isola. Tali bombe non sono mai
  state usate in guerra, ma sono stati effettuati
  vari test sperimentali con molti effetti
  indesiderabili e per ridurre questi pericoli che
  nell'agosto del 1963 gli Stati Uniti, l'Unione
  Sovietica e la Gran Bretagna firmarono un
  trattato che bandiva gli esperimenti con
  qualsiasi tipo di arma nucleare nell'atmosfera
  nello spazio o sott'acqua. . MA in sostanza
  cos'è la bomba ad idrogeno? è una bomba a
  fissione in cui una normale bomba atomica , che
  serve da innesco, viene posta all'interno di un
  contenitore di materiale fissile insieme ad atomi
  leggeri. Quando la bomba A esplode, innesca la
  fusione termonucleare dei nuclei degli atomi
  leggeri questo processo provoca a sua volta la
  fissione nucleare del materiale che la circonda
  (solitamente la reazione di fissione corrisponde
  a 2/3 della potenza totale, mentre quella di
  fusione ad 1/3).

•  
• Quali sono le conseguenze?
• I raggi dovuti allo scoppio della bomba a
  implosione  riscaldano l'intero nucleo, mentre le
  protezioni prevengono una detonazione prematura
  provocando un forte aumento di pressione che
  comprime il deuteruro solido comincia un
  processo di fissione nella canna di plutonio con
  emissione di radiazioni e neutroni e insieme al
  litio si forma il trizio ora si verifica la
  fusione
• i seri danni che provoca
• onda di calore fino a 320 milioni di kelvin  in
  corrispondenza del punto di detonazione
• onda d'urto
• emissione di radiazioni  (direttamente con
  l'esplosione e tramite successivo Fallout
   radioattivo)
• effetto EMP  (Electro Magnetic Pulse), scoperto
  solo a partire da alcuni test nucleari dei
  primi anni sessanta

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Cosa fa lEuropa per garantire lo sviluppo?

• In Europa è in atto un'intensa attività di
  ricerca industriale su numerose varianti di pile
  a combustibile che potranno essere sfruttate sia
  per i motori elettrici delle automobili che per
  le centrali di elettricità e di calore.
  Fortunatamente la produzione energetica
  sostenibile appare promettente sia dal punto di
  vista scientifico che finanziario. Da quasi
  quattro decenni l'Europa ha avviato un vasto
  sforzo di ricerca sulla fusione che attualmente
• è oggetto di una vasta cooperazione mondiale
  (ITER) che intende
• terminare il primo reattore sperimentale.
  Nellottobre 2002, è stato
  creato un gruppo di qualificati ricercatori
  con il compito di definire un
  programma e le priorità per promuovere la
  diffusione e lutilizzo
  dellidrogeno. Nel giugno 2003 a Bruxelles è
  stato da questi presenta-
  to un documento sulla
  Visione Europeache, di pari passo con lo svi-
  luppo
  delle celle a combustibile e delle tecnologie
  correlate, prevede
  che intorno al 2050 lidrogeno
  prodotto da fonti rinnovabili rivestirà
  un ruolo importante nella
  produzione di energia.

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E litalia?

• COSA STA FACENDO?
• In Italia la disponibilità di un vettore
  energetico rappresenterebbe una vera e propria
  salvezza in quanto potrebbe risolvere il problema
  della dipendenza dalle importazioni di gas e
  petrolio aspirando così a una posizione
  competitiva in questo business. Il guadagno non
  consisterebbe solo nell'aspetto finanziario ma
  anche in quello ambientale che risulta
  altrettanto importante favorendo così il
  conseguimento degli obbiettivi previsti dal
  Protocollo di Kyoto.

• C' è qualche speranza di vedere un'auto a
  idrogeno! 
• un'importante svolta è stata segnata nel luglio
  del 2006 quando è stata inaugurata la prima
  stazione europea con impianto a idrogeno
  nell'area di servizio Agip di Grecciano.
• Secondo un'attenta valutazione questa stazione è
  in grado di garantire 433 pieni allanno, il
  che equivale a rifornire 4 veicoli che percorrano
  annualmente 10.000 chilometro, l'idrogeno è
  ottenuto attraverso l'energia ricavata da
  pannelli fotovoltaici e tre pale eoliche . A
  questa piccola centrale denergia rinnovabile
  verrà presto affiancato un sistema di generazione
  da 30 Kw alimentato a gas naturale e utilizzato
  per il condizionamento dei locali.

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IL MONDO DELLA RICERCA

•  
• Hydrogen (f)or Life è un organizzazione di
  protesta che tutela  lo sviluppo delle tecniche
  naturali di produzione dell'idrogeno. Il
  movimento, nato da un'iniziativa di ricercatori
  dell'Università di Montreal ed attivisti
  canadesi, ha ricevuto immediato consenso da parte
  di diversi rappresentanti del mondo dello
  spettacolo come Sting , Max Philip Navarro , Hal
  Ozsan , Val Kilmer , e Serj Tankian . Gli
  studiosi ritengono, infatti, che i brevetti per
  l'ottenimento pulito dell'idrogeno, siano stati
  insabbiati dai grandi centri di potere, legati a
  doppio filo con le lobby del petrolio e le
  relative speculazioni economiche. Attualmente
  tutto si sta realizzando secondo le previsioni
  degli studiosi. I ricercatori ritengono che le
  lobby abbiano spostato le loro mire sulle risorse
  idriche del nostro pianeta, e che sia in corso
  una vera e propria corsa all'accaparramento dei
  corsi d'acqua in vista della successiva
  imposizione dell'economia ad idrogeno.
•  
• H2U è un'università che intende lavorare in
  stretta relazione con i governi regionali, il
  mondo delle imprese e delle università allo
  scopo di sviluppare una vera e propria Economia
  dellIdrogeno, che richiede una intensa attività
  di ricerca, legata alle esigenze e alle
  caratteristiche territoriali. A questo scopo sono
  già stati sviluppati rapporti con Università,
  Regioni, Camere di Commercio

• Quali sono e soprattutto a cosa servirebbero le
  piste attualmente seguite dai ricercatori ?
• -pile a combustibile in fase di sviluppo e
  molto avanzato è un generatore di elettricità
  che sfrutta la reazione tra l'idrogeno e
  l'ossigeno dell'aria per produrre acqua liberando
  elettroni. Tempo previsto 2 decenni!!
• - fusione di nuclei di idrogeno ancora agli
  inizi copiare in maniera controllata il
  gigantesco processo di produzione di energia che
  avviene nell'universo stellare, che sarebbe
  possibiliìe attraverso la trasformazione di
  nuclei di idrogeno in elio. Eliminerebbe in modo
  radicale l'ipoteca rappresentata dall'esaurimento
  progressivo delle risorse fossili, senza produrre
  emissioni inquinanti.

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 COSA NE PENSANO GIORNALISTI, SCRITTORI E
FILOSOFI?

•  
• ''Agisci in modo tale che gli effetti della tua
  azione siano compatibili con la continuazione di
  una vita autenticamente umana
• IL PRINCIPIO RESPONSABILITA'
• L'etica della responsabilità viene estesa da
  Hans Jonas nel tempo e nello spazio, poiché egli
  ritiene che le azioni da noi compiute positive o
  non andranno a ripercuotersi su coloro che ltlt non
  sono ancora natigtgt e verso l'intera biosfera che
  dobbiamo tutelare. Hans Jonas ritiene
  assolutamente necessario che sia applicato il
  principio di responsabilità ad ogni gesto a cui
  l'uomo deve far fronte e inserisce la propria
  proposta teorica nel provocatorio progetto della
  fondazione dell'etica nell'ontologia per
  salvaguardare un universo minacciato dalla
  tecnica.

• Jeremy RifKin ha individuato le modalità della
  sua produzione, attraverso l'elettrolisi
  dell'acqua utilizzando, come metodologia per
  leffettuazione del processo elettrolitico,
  limpiego di energie  rinnovabili e pulite.
•  
• Gianni Parrini, comparso sul Quotidiano La
  Stampa in data 10 Marzo 2010
• Prendi il sole e la pioggia uniscili con il
  nanotech e avrai idrogeno pulito
• SOGNO DI ORTWIN RUNDE, il quale, invitava i suoi
  concittadini di Amburgo ad immaginare come l'uso
  esclusivo dell'idrogeno,come carburante per i
  trasporti, avrebbe cambiato la qualità della loro
  vita. le strade sarebbero silenziose solo il
  rumore del rotolamento dei pneumatici e il soffio
  del vento, invece del rombo degli scappamenti.La
  città sarebbe pulita, perché le emissioni
  inquinanti sarebbero pressocché ridotte a
  zero..''
• Andrea Pivatello vuole trasmettere ai lettori un
  quadro definito di quanto è accaduto nel mondo
  dellidrogeno durante il 2009, attraverso una
  fotografia semplice e chiara, ispirandosi in
  questo allintrigante immagine in copertina
  lacqua che accende una luce.

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LIDROGENO SPACCA
Lidrogeno è bello, lidrogeno è sano Lidrogeno
è vita per lessere umano, Lidrogeno è una
scelta di consapevole importanza Che migliorerà
il nostro mondo con costanza. Tu pensa al futuro
con questa risorsa Mentre linquinamento stringe
il pianeta in una morsa Fabbriche, centrali e
traffico incessante, E latmosfera si fa più
pesante. Lidrogeno ci piace Da secoli ci
scaldiamo con il fuoco e con il gas Ma ora anche
lacqua può andare bene per la casa Il
termosifone in pensione se ne andrà Le celle a
combustibile sono la realtà Su 4 ruote non
distruggerò più la natura La benzina me la bevo,
tanto è una bella fregatura Mai più le guerre per
il possesso del petrolio Le macchine non voglio
più il vostro sporco oro. Non vado più dal
benzinaio, strozzino e usuraio Ma metto lacqua
nel motore ed escono bolle di sapone. Dopo
Chernobyl continuiamo a costruire le
centrali Finché le radiazioni non ci faran
spuntare le ali Lidrogeno lo può completamente
rimpiazzare Fateci la bomba ma non usiamo il
nucleare. Ci puoi fare quello che ti
pare Quindi, vattelo a comprare Ma occhio alle
fregature NO ALLE ENERGIE MENO PURE!

Testo scritto da Ferretti, Refrigeri e Sciarra
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• BEL HAJ AMMAR Sara
• DE ANGELIS Camilla
• FERRETTI Yuri
• REFRIGERI Luca
• SCIARRA Federico