Nuova scoperta: idrogeno verde

L’idrogeno verde è una fonte energetica sostenibile che non emette gas inquinanti né durante la combustione né durante la produzione. Esso è versatile e può essere trasformato in elettricità o gas di sintesi e utilizzato per scopi commerciali, industriali.

L’idrogeno è inoltre facile da immagazzinare, il che consente di utilizzarlo successivamente per altri scopi e in momenti diversi da quelli immediatamente successivi alla sua produzione.

Tuttavia l’energia da fonti rinnovabili, che sono fondamentali per generare idrogeno verde attraverso l’elettrolisi, è più costosa da generare, il che a sua volta rende l’idrogeno più costoso da ottenere. Inoltre la produzione di idrogeno in generale e di idrogeno verde in particolare richiede più energia rispetto ad altri combustibili.

A causa della sua elevata volatilità e infiammabilità sono necessarie ampie misure di sicurezza per prevenire perdite ed esplosioni.

L’idrogeno molecolare non si trova in natura ma è ottenuto attraverso processi industriali che prevedono, nel 95% dei casi, l’utilizzo di combustibili fossili tramite reforming con vapore del gas naturale, ossidazione parziale del metano o la gassificazione del carbone.

L’idrogeno ha moltissimi usi ma negli ultimi anni si sta affermando quale uno dei vettori energetici più importanti. Esso costituisce infatti  una forma di energia secondaria che si presta a essere trasportata fino al luogo di utilizzazione.

I colori dell’idrogeno

L’idrogeno che viene così ottenuto comporta la formazione di biossido di carbonio che è uno dei principali gas serra e viene pertanto detto idrogeno grigio.
Per limitare le emissioni di CO₂ si è ricorso a impianti di produzione accoppiati con sistemi di cattura e di stoccaggio permanente del biossido di carbonio.

L’idrogeno ottenuto tramite questa metodologia è detto idrogeno blu.

Alla produzione di idrogeno grigio e idrogeno blu si affiancano altri metodi industriali più onerosi che portano alla formazione di idrogeno viola e idrogeno verde. Essi sono ottenuti dall’elettrolisi dell’acqua i cui impianti sono alimentati rispettivamente da energia nucleare e da fonti energetiche rinnovabili.

La capacità di produrre grandi quantità di idrogeno verde giocherà un ruolo importante nel fornire un’alternativa ai combustibili fossili e prevedere un futuro sostenibile.

Insieme agli impegni da parte di un numero crescente di governi, l’idrogeno verde ha iniziato a guadagnare slancio grazie alla possibilità di ottenere elettricità rinnovabile a basso costo.

Una metodologia ulteriore più recente è costituita dall’ idrogeno turchese che viene prodotto dalla pirolisi del metano in idrogeno e carbonio solido. Tuttavia sembra dimostrato che l’ottenimento di idrogeno turchese non è privo di emissioni a causa del calore richiesto dal processo.

Una scoperta italiana: idrogeno verde

È di pochi giorni fa la notizia che l’ENEA ha brevettato un nuovo metodo per ottenere idrogeno e ossigeno dall’acqua utilizzando energia solare.

Silvano Tosti, responsabile del laboratorio Tecnologie nucleari dell’Enea, ha illustrato l’idea di partenza che ha animato i ricercatori per ottenere l’idrogeno. La metodologia non prevede la  via elettrolitica ma la decomposizione termica dell’acqua.
Si scoprì scoperto che questo processo, finora proibitivo, stante la necessità di raggiungere temperature di 3000-4000 °C, può essere realizzato già a 1900 °C.

È usato un reattore a membrana  “costituito da una camera di reazione dove sono presenti contemporaneamente due tipi di membrane” di cui una in tantalio per separare l’idrogeno e una in materiale ceramico per separare l’ossigeno.

Il limite attuale di questo processo è dovuto ad un problema di temperatura. Infatti i sistemi a concentrazione solare che permettono la conversione di energia solare in energia termica tramite la riflessione dei raggi solari ottenuta con superfici riflettenti per concentrarla su un ricevitore non superano i 1500 °C.

Si ritiene, tuttavia che con gli avanzamenti delle ricerche si possa ottenere il raggiungimento della temperatura richiesta per ottenere la temperatura necessaria.