ENERGIA DA IDROGENO

Il continuo e incontrollato sfruttamento da parte dell’uomo delle risorse che il nostro pianeta ci mette a disposizione, ha portato a conseguenze importanti, sia economiche che ambientali; un tassello importante riguarda il fattore energetico e la continua, nonché necessaria, ricerca di fonti rinnovabili, “green” e ad impatto ambientale zero. Negli ultimi anni si è fatta largo la possibilità di sfruttare uno degli elementi più importanti per la nostra esistenza: l’idrogeno. Scopriamo come!

L’idrogeno è il primo elemento della tavola periodica, nonché il più leggero ed abbondante in natura; è molto raro trovarlo al suo stato libero, cioè quello gassoso in forma biatomica (H2). È più comune trovarlo combinazione con altri elementi. Può essere però estratto da matrici presenti in natura, attraverso processi chimici e fisici; in base alla matrice e il processo, possiamo distinguere tre tipi di idrogeno:

Grigio (derivante da processi di conversione termochimica del gas naturale, producendo CO2)
Blu (derivante da processi di cattura e stoccaggio della CO2, ottenendo idrogeno decarbonizzato)
Verde (derivante dall’idrolisi dell’acqua, senza produzione di CO2)

Ad oggi, circa il 95% dell’idrogeno prodotto è “grigio”, quindi accompagnato da una grande quantità di anidride carbonica prodotta (10 tonnellate di CO2 per tonnellata di H2), mentre le vie di produzione più “green” possiedono solo una piccola fetta di mercato, in quanto molto più costose.

Come può quindi essere utilizzato per la produzione energetica?

Abbiamo principalmente due tipi di “dispositivi” che utilizzano idrogeno per la produzione di energia: motori termici e celle elettrolitiche; i primi utilizzano H2 direttamente come combustibile, con rese però bassissime (circa 7,5%), mentre le seconde sono trasformatori di energia chimica in energia elettrica, tramite flusso di ossigeno e idrogeno agli elettrodi (rendimento circa 60%). Inutile dire che la via più efficace e “green” è quest’ultima, grazie al rendimento elevato e il fatto di avere solo acqua e calore come sottoprodotti.

Negli anni, sono stati testati molti prototipi di dispositivi e automobili alimentati a idrogeno, ottenendo risultati interessanti: recentemente, è stato costruito un prototipo di auto elettrica alimentato con celle a combustibile, con un rapporto potenza/peso di 1kW/kg (niente male!); inoltre, è opportuno precisare che l’idrogeno in sé non è una fonte energetica, ma un vettore e, se paragonato alla benzina, in pari quantità fornisce una quantità di energia 3 volte maggiore!

Oltre a tutti i pregi che abbiamo elencato, il nostro gas ha anche un difetto piuttosto importante, che costituisce un problema da risolvere: lo stoccaggio. Come sappiamo, è semplice da trasportare, si possono utilizzare tranquillamente i gasdotti, ma occupa volumi enormi: per poterlo confinare in un serbatoio, è necessario comprimerlo a pressioni che arrivano fino a 700 bar, oppure liquefarlo a temperature di -259°C. Tutto questo costituirebbe un serio problema per la sicurezza e per la praticità (a pressioni così elevate, si devono usare serbatoi con pareti molto spesse e di materiale adatto, con un peso non indifferente).

In conclusione, abbiamo fatto grandi passi avanti in campo energetico e, tra qualche anno, avremo finalmente a disposizione una fonte energetica pulita per alimentare tutto ciò che ci accompagna durante le nostre giornate. W⏣W