L’IDROGENO: VERSO L’INDIPENDENZA ENERGETICA?

Data: 13-10-2022

Il fotovoltaico non rappresenta l’unica soluzione possibile all’indipendenza energetica, vediamo cosa è possibile fare sfruttando l’idrogeno.

Abbiamo un interessante esempio a Predoi, in Valle Aurina (Bolzano), un’abitazione rurale di montagna che ha raggiunto l’autonomia energetica dove l’energia viene prodotta totalmente da fonti naturali ed immagazzinata sotto forma di idrogeno per poi essere riconvertita in energia da utilizzare durante l’anno.
Questo interessante progetto è a firma dell’azienda GKN Sinter Metals, leader di mercato nell’ambito di sviluppo e produzione di componenti per il settore automobilistico e per applicazioni industriali con processi di metallurgia delle polveri. Alla base di tutto abbiamo un particolare sistema di immagazzinato dell’idrogeno, sviluppato nella sede dell’azienda a Brunico, che permette uno stoccaggio compatto, sicuro ed efficace per lunghi periodi di tempo.

In questa abitazione l’energia elettrica viene totalmente prodotta attraverso una turbina idraulica sfruttando il fiume vicino alla casa. Trattandosi di idroelettrico, nei diversi periodi dell’anno il quantitativo di energia prodotta da fonte rinnovabile varia. La turbina idroelettrica produce circa 8 kW d’estate e 3 kW d’inverno. La casa necessita di una potenza elettrica media in media di 5 kW. Lo stoccaggio dell’idrogeno diventa pertanto fondamentale.

Per lo stoccaggio l’energia elettrica viene prima convertita in idrogeno mediante elettrolisi, quindi immagazzinato all’interno di otto cilindri riempiti con polvere metallica. Qui l’idrogeno si combina con le particelle metalliche formando i cosiddetti “idruri metallici”, un legame stabile e sicuro. Questo sistema permette di stoccare il gas in modo più compatto e quindi di occupare molto meno volume, pur mantenendo una pressione bassa e quindi sicura.
Quando la casa avrà bisogno di energia, con una variazione di pressione e di temperatura, il legame tra metallo e idrogeno viene scisso, l’idrogeno viene condotto in una cella a combustibile e ritrasformato in energia elettrica. Il vantaggio, da un punto di vista ambientale, rispetto all’utilizzo delle batterie è significativo.

Durante i vari processi di conversione dell’energia parte di quest’ultima andrebbe persa se non fosse stato previsto un sistema che permette di recuperarla e sfruttarla per produrre energia termica per scaldare la casa. Quindi complessivamente si riesce a recuperare circa il 75% dell’energia immagazzinata, un risultato davvero interessante!

A questo punto non limitiamoci troppo con la mente … Accumulare energia tramite stoccaggio di idrogeno può essere tranquillamente abbinato a qualsiasi altra fonte energetica (Solare, idrica, eolica, fotovoltaica, ecc…). Vi rendete conto delle infinite possibilità che si vengono a creare?

Concentriamoci un momento sul connubio “Fotovoltaico & Idrogeno” … Un sistema fotovoltaico con accumulo ad idrogeno (ad isola o connesso alla rete) sarà composto fondamentalmente dai pannelli fotovoltaici, da un elettrolizzatore, da una cella a combustibile, da un eventuale gruppo batterie o generatore diesel di backup, da appropriate interfacce di elettronica, ecc..

Un elettrolizzatore medio-piccolo è in grado di produrre indicativamente 1 m3 di idrogeno in circa 6 ore. Considerate che il potere calorifico dell’idrogeno è leggermente inferiore di quello del metano, quindi approssimando potremmo quasi dire che il sistema è in grado di produrre l’equivalente di 1 m3 di gas metano ogni 6 ore … In realtà sarà qualcosa in meno, ma risulta pur sempre un interessante risultato …

Ovviamente, se per produrre l’idrogeno usate l’elettricità di rete (parliamo indicativamente di una spesa di circa 1,5 euro a m3 di idrogeno prodotto) ha poco senso, ma se sfruttiamo l’energia in eccesso prodotta dal fotovoltaico? Abbiamo fatto bingo!

Rispetto alle batterie, l’accumulo ad idrogeno è una tecnologia meno matura e più costosa, sebbene relativamente semplice. Risulta meno efficiente (per un piccolo elettrolizzatore si parla del 50% mentre per un impianto su scala industriale arriviamo al 67%). Tuttavia l’idrogeno è ideale per applicazioni nell’ambito della mobilità (auto e autobus) e il prezzo a kWh di quest’accumulo potrebbe crollare se si sviluppa un mercato di massa.

Una domanda sorge quindi spontanea … Sarà possibile prodursi idrogeno autonomamente a casa? Sono a conoscenza del fatto che l’Emilia Romagna ha recentemente finanziato lo studio di un prototipo che possa permettere di raggiungere l’obiettivo. Molte altre Regioni si staranno sicuramente cimentando in altri investimenti in quella direzione. Approfondirò sicuramente il discorso e dovessero esserci interessanti spunti o informazioni sarà mia cura condividerle nel BLOG.

Avete qualche informazioni interessante al riguardo? Volete condividerla in modo che possa divulgarla? Scrivetemi! Qui (link) puoi trovare i miei contatti compresa la possibilità di iscriversi alla mia newsletter informativa.

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Ing. Marcenaro Luca

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