Rivoluzionare l'energia: Scoprire 5 più 1 metodi diversi per produrre idrogeno pulito e abbondante

13 January 2023 da Jürgen Ritzek
Rivoluzionare l'energia: Scoprire 5 più 1 metodi diversi per produrre idrogeno pulito e abbondante

L'idrogeno è una fonte di energia versatile e pulita che può essere utilizzata per diversi scopi. Una delle sfide principali nell'adozione diffusa dell'idrogeno come fonte energetica è la produzione efficiente ed economica di idrogeno. In questo articolo illustreremo brevemente 5 diverse opzioni per la produzione di idrogeno e i loro vantaggi e svantaggi, ovvero tramite steam reforming del metano (SMR), elettrolisi, biomassa, processo fotoelettrochimico (PEC), bioidrogenazione.

Rifletteremo inoltre sulla categorizzazione in base all'impatto ambientale e su un nuovo approccio innovativo, il progetto STORMING.


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L'idrogeno è una fonte di energia versatile e pulita che può essere utilizzata per diversi scopi, come i trasporti, la produzione di energia e i processi industriali. Una delle sfide principali nell'adozione diffusa dell'idrogeno come fonte energetica è la produzione efficiente ed economica dell'idrogeno. In questo articolo illustreremo brevemente 5 diverse opzioni per la produzione di idrogeno e i loro vantaggi e svantaggi.

 

Le opzioni sono ancora più numerose e un modo per classificarle è in base al loro impatto ambientale; si veda questo articolo di John Armstrong: "Il codice colore dell'idrogeno". John è anche autore di"The Future of Energy".

 

Ilmetodo più comune per produrre idrogeno è il processo di steam methane reforming (SMR).

Questo processo prevede la reazione del metano (gas naturale) con il vapore per produrre idrogeno e anidride carbonica. Il vantaggio di questo metodo è che è ben consolidato e può essere facilmente integrato nell'infrastruttura del gas naturale esistente. Tuttavia, lo svantaggio principale è che produce gas a effetto serra, come l'anidride carbonica, come sottoprodotto.

 

Un altro metodo per produrre idrogeno è l'elettrolisi dell'acqua.

Questo processo prevede l'utilizzo di una corrente elettrica per scindere le molecole d'acqua in idrogeno e ossigeno. Il vantaggio di questo metodo è che si tratta di un processo pulito e rinnovabile che non produce emissioni di gas serra. Tuttavia, il principale svantaggio è che attualmente è più costoso del processo SMR e richiede una quantità significativa di energia per funzionare.

 

Una terza opzione per produrre idrogeno è l'utilizzo della biomassa.

La biomassa può essere convertita in idrogeno attraverso un processo noto come gassificazione, in cui la biomassa viene riscaldata in assenza di ossigeno per produrre una miscela di idrogeno e monossido di carbonio, nota come gas di sintesi o syngas. Il vantaggio di questo metodo è che utilizza una risorsa rinnovabile e può produrre idrogeno con minori emissioni di gas serra rispetto al processo SMR. Lo svantaggio principale è che il processo non è ancora completamente sviluppato ed è ancora relativamente costoso.

 

Un quarto metodo per produrre idrogeno è il processo fotoelettrochimico (PEC).

Questo processo utilizza l'energia della luce solare per scindere l'acqua in idrogeno e ossigeno. Il vantaggio di questo metodo è che si tratta di un processo pulito e rinnovabile che non produce emissioni di gas serra. Lo svantaggio principale è che la tecnologia è ancora nelle prime fasi di sviluppo e non è ancora competitiva dal punto di vista dei costi rispetto ad altri metodi.

 

Un altro metodo promettente per produrre idrogeno è l'uso delle alghe.

Le alghe possono essere utilizzate per produrre idrogeno attraverso un processo noto come bioidrogenazione. Il vantaggio di questo metodo è che utilizza una risorsa rinnovabile e può produrre idrogeno con minori emissioni di gas serra rispetto al processo SMR. Lo svantaggio principale è che il processo non è ancora completamente sviluppato ed è ancora relativamente costoso.

 

Innovazione: Cracking del metano per la produzione di idrogeno e nanomateriali di carbonio per applicazioni nelle batterie ("STORMING")

L'EEIP è partner di un progetto recentemente avviato, denominato STORMING e finanziato dalla Commissione europea come progetto di ricerca e innovazione nell'ambito del programma Horizon Europe. Questo progetto mira a sviluppare reattori strutturati innovativi e rivoluzionari, riscaldati con energia elettrica rinnovabile, per convertire il CH4 fossile e rinnovabile in H2 senza CO2 e in nanomateriali di carbonio di grande valore per le applicazioni delle batterie.

  • Se siete interessati a saperne di più su questo progetto, contattate Ana Sofia Praxedes, responsabile della comunicazione del progetto.

 

Conclusioni

In conclusione, esistono diverse opzioni per la produzione di idrogeno, ciascuna con i propri vantaggi e svantaggi. Il processo di steam reforming del metano è il metodo più comune e consolidato, ma produce emissioni di gas serra come sottoprodotto. L'elettrolisi dell'acqua è un processo pulito e rinnovabile, ma attualmente è più costoso e richiede una quantità significativa di energia. L'uso della biomassa e delle alghe, così come il processo fotoelettrochimico, sono metodi promettenti per produrre idrogeno con minori emissioni di gas serra, ma non sono ancora completamente sviluppati e sono relativamente costosi. Con il progredire della tecnologia e la riduzione dei costi, è probabile che l'idrogeno svolga un ruolo sempre più importante nel mix energetico globale.