Sono ormai numerose le applicazioni della vita quotidiana che sfruttano l’elettricità prodotta da celle a combustibile a idrogeno, come la lavabiancheria e l’asciugatrice realizzate di recente da Electrolux Italia, celle a combustibile e rinnovabili si dimostrano così la coppia vincente per affrontare le sfide ambientali del XXI secolo, mentre il conto energia si rivela un modo indiretto per promuovere le tecnologie dell’idrogeno.
Lo sviluppo delle tecnologie delle celle a combustibile, le cosiddette “fuel-cell”, in particolare quelle a idrogeno e metanolo, ha avuto negli ultimi anni un incremento rapidissimo. Le applicazioni oggi sono in grado di tradurre in fatti quello che sinora si era speso in termini di parole, di speranze e di mercati potenziali. Molte applicazioni ne dimostrano la realizzabilità: nelle abitazioni private, nella robotica e nelle installazioni per la cinematografia, sino alle grandi multinazionali dell’elettrodomestico, della sorveglianza, dell’illuminazione della segnaletica stradale. Un insieme di applicazioni trasversale a ogni attività umana, che può garantire vantaggi pratici, economici e ambientali molto grandi in futuro come nell’immediato.
La rapidissima corsa delle installazioni fotovoltaiche o eoliche nel nostro paese e piu’ in generale in Europa sta rendendo interessante l’idrogeno come strumento per accumulare i surplus energetici. Gli incentivi statali, come il Conto Energia per il fotovoltaico, sono il punto essenziale dal quale non poter prescindere. Per risolvere i problemi contingenti di alcuni specifici settori nei quali si ha necessità di potenze limitate, entro i 500-1.000 W, è possibile usare le celle a combustibile alimentate con soluzioni di acqua distillata e 10-15% di metanolo, che possono ovviare alle problematiche di stoccaggio dell’idrogeno. Tanto per fare alcuni esempi, ci riferiamo alla segnaletica stradale autonoma, al monitoraggio di stazioni meteo, vulcaniche e sismiche, alle telecomunicazioni, alla sorveglianza e sicurezza. In altre parole: piu’ che a prototipi, oggi il settore dell’idrogeno e delle celle a combustibile punta all’inserimento nella vita quotidiana.
-PRODUZIONE DA RINNOVABILI- I fatti dimostrano come l’idrogeno sia pronto a giocare il ruolo di vettore energetico per una distribuzione anche capillare tramite idrogenodotti su piccole reti comunali/provinciali per essere utilizzato in numerose applicazioni. Si tratta di un ottimo “vettore energetico” in quanto ha un potere calorifico tale da essere, a parità di peso, due volte piu’ energetico del metano e sino a tre volte piu’ energetico delle piu’ comuni benzine. Si può produrre idrogeno da una molteplicità di fonti (fossili e rinnovabili) e da vettori energetici (elettricità), ma la cosa piu’ interessante è che con processi di elettrolisi, che possono essere ormai caratterizzati da ottime efficienze (70-80%), non si produce solo idrogeno industriale di ottima purezza e commerciabilità, ma anche ossigeno altrettanto puro e appetibile a livello industriale e commerciale. Ci si riferisce molto spesso alle energie rinnovabili come potenziale sorgente per la produzione di idrogeno di idrogeno a all’elettrolisi come processo primario, perché rappresenta una delle rare metodologie di produzione di idrogeno scevra da qualunque tipo di emissione. L’elettrolisi è energeticamente molto efficiente in taluni casi ma anche di difficile realizzazione su larga scala, o replicabile su una scala piu’ grande ma in maniera imitata a causa di fattori economici e di efficienza, come nel caso del fotovoltaico. Se ci focalizziamo proprio sul fotovoltaico, ci possiamo rendere facilmente conto di come il Conto Energia sia involontariamente uno straordinario incentivo per le tecnologie a idrogeno: ogni investimento in KW FV ulteriori rispetto alle proprie esigenze è in realtà un investimento prezioso per poter ottenere due gas estremamente remunerativi (idrogeno e ossigeno), già a partire da taglie produttive di 60 l/h. Insomma, aspettando che le reti e le infrastrutture dell’idrogeno siano realizzate, i piccoli produttori di energia rinnovabile da fotovoltaico ed eolico sono potenzialmente produttori di idrogeno di ottima qualità attraverso il piu’ pulito e semplice dei processi: l’elettrolisi. Questo grazie agli incentivi e ai meccanismi di scambio sul posto e di cessione in rete, che possono rendere molto piu’ approcciabile l’elettrolisi rispetto ad altri metodi produttivi, soprattutto nel caso di piccole portate. Questa visione si sposa perfettamente con quella che è una logica infrastrutturale di piu’ lungo periodo: l’immissione dell’idrogeno in idrogenodotti di lunghezze tipiche di 100-150 km tali da garantire ritorni economici paragonabili a quelli delle odierne reti del metano. Allo stesso tempo, la logica della produzione di idrogeno on-site da fotovoltaico risolve la prima problematica, cioè spezzare una volta per tutte il circolo vizioso legato al problema eterno dell’uovo e della gallina: vanno costruite prima le infrastrutture per la distribuzione del gas e poi le applicazioni o il contrario?
-SISTEMI DI STOCCAGIO- I vantaggi principali delle tecnologie fuel-cell a idrogeno rispetto alle tradizionali batterie secondarie sono molteplici: ingombri e peso inferiori, maggior durata, manutenzione pressoché nulla. Ma oggi si punta piu’ che alla competizione con i tradizionali metodi di stoccaggio energetico delle batterie all’integrazione con queste ultime, per un pieno sfruttamento delle peculiarità e dei vantaggi di entrambi le tecnologie. Si assiste così sempre piu’ di frequente a sodalizi tra le nuove frontiere tecnologiche delle fuel-cell a metanolo e idrogeno con il mondo delle batterie, al fine di ottimizzare la vita di entrambe i dispositivi per il raggiungimento dell’ideale economico e la soddisfazione dei requisiti e degli obbiettivi tecnici delle installazioni. Ecco che allora la fuel-cell si trasformano in generatori autonomi di corrente elettrica, che lavorano con combustibili alternativi a zero emissioni, ma che possono diventare all’occorrenza dei partner ideali per le batterie qualora nasca l’esigenza della loro ricarica e di minimizzare i cicli e le ore di funzionamento delle celle a combustibile stesse. Dei veri e propri carica- batteria e zero emissioni, che risolvono innumerevoli problemi in settori determinanti della vita quotidiana, dal gruppo di continuità, sino alle abitazioni isolate costrette, di norma, ad affidarsi a numerosi e inquinanti generatori a fonti fossili.
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