lunedì, 10 Agosto, 2020

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Idrogeno al centro degli investimenti degli Stati Europei

Considerato un punto centrale della sostenibilità energetica, l'idrogeno è attualmente al centro di molte politiche di investimento in tutta Europa.

L’idrogeno è attualmente al centro di molte politiche di investimento in tutta Europa. Considerato un punto centrale della sostenibilità energetica, molti progetti hanno l’obiettivo di integrare tecnologie che sfruttino questo nuovo vettore energetico. Di recente abbiamo parlato dell’accordo tra Alstom e Snam per la progettazione di treni ad idrogeno in Italia. La Germania si pone l’obiettivo di diventare leader mondiale, con una strategia nazionale di 9 miliardi volta a promuovere ricerca e sviluppo in ambito idrogeno. Ma in Europa non è l’unica. In Francia viene annunciata la realizzazione della prima stazione di idrogeno ad elevata pressione per camion. Vediamo di cosa si tratta.

La Germania finanzia l’idrogeno green

La strategia nazionale prevede 9 miliardi a favore di nuove tecnologie di produzione e stoccaggio di idrogeno. L’obiettivo è diventare il primo fornitore al mondo di idrogeno. Per dare un po’ di numeri, entro il 2030 l’obiettivo è di raggiungere una capacità di elettrolisi di 5000 MW e 10000 MW entro il 2040 per produrre il nuovo combustibile.

La produzione di idrogeno

La produzione avviene comunemente in due possibili modi: da idrocarburi o dall’acqua. Dai primi attraverso dei processi chimici, quali:

  • Steam reforming: consiste nel far reagire metano e vapore acqueo ad una temperatura intorno ai 700–1100 °C, per produrre syngas (miscela di idrogeno e monossido di carbonio);
  • dal monossido di carbonio: dal monossido di carbonio può essere estratto ulteriore idrogeno attraverso la reazione di spostamento del gas d’acqua;
  • gassificazione del carbone: il carbone viene trasformato in una miscela di syngas e metano; L’ossido di carbonio prodotto nel primo stadio viene successivamente trattato con altro vapore acqueo a 400-500 °C;
  • ossidazione parziale: il metano viene fatto reagire con l’ossigeno;
  • cracking: processo dell’industria petrolchimica da cui si ricava come sottoprodotto l’idrogeno.

Lo sfruttamento dell’acqua per la produzione di H2, invece, può avvenire per mezzo di alghe, oppure attraverso il processo di elettrolisi. L’elettrolisi dell’acqua consiste nel far passare una corrente a basso voltaggio che attraversa l’acqua. Questo forma ossigeno gassoso all’anodo ed idrogeno gassoso al catodo. Generalmente quando si produce idrogeno si impiega un catodo di platino o di un altro metallo inerte. La massima efficienza teorica (rapporto tra il valore energetico dell’idrogeno prodotto e l’elettricità impiegata) è tra l’80% ed il 94%. In figura è mostrato il processo.

idrogeno da elettrolisi acqua
Produzione di idrogeno dal’elettrolisi dell’acqua
fonte: it.wikipedia.org

Un altro processo di elettrolisi è l’elettrolisi ad alta temperatura. Essa si usa quando la fonte primaria è il calore (come la presenza del solare termico, o cogenerazione). Anche se più comunemente, si considera il calore prodotto da un impianto nucleare.

La tecnologia nel trasporto pesante in Francia

Le emissioni dei mezzi di trasporto pesante, si sa, non sono trascurabili. Motivo per il quale c’è forte interesse nel rendere il trasporto sostenibile. Toyota porta avanti il progetto di camion alimentati ad idrogeno, a zero emissioni. Il problema legato a questa tecnologia è lo stoccaggio, e la fornitura. A seconda del suo stato di aggregazione, si individuano diverse strade per ottenere un immagazzinamento efficace.

Il progetto HyAMMED, che riunisce produttori, trasportatori per facilitare la transizione verso soluzioni pulite e sostenibili nel trasporto delle merci. In questo ambito Air Liquide ha annunciato la realizzazione in Francia della prima stazione di idrogeno ad alta pressione per camion in Europa. L’infrastruttura dovrebbe entrare in funzione dal 2022. Essa sarà in grado di gestire la prima flotta di 44 camion, e sarà in grado di alimentare anche autobus e mezzi commerciali. Il tipo di stoccaggio consiste in serbatoi pressurizzati a 700 bar. La stazione permetterà 20 rifornimenti giornalieri.

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Francesca Marasciuolohttp://energy.closeupengineering.it
Laureata magistrale in Ingegneria Elettrica al Politecnico di Bari. Mi occupo di Smart Grid, e di come si possano coniugare fonti rinnovabili, mobilità elettrica e sistema elettrico. Autrice di #EnergyCuE da Luglio 2017. Sempre curiosa di nuove soluzioni tecnologiche per la produzione sostenibile di energia elettrica, mai stanca di imparare!