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L’argomento in questo periodo è ricorrente: cosa sta succedendo all’economia dell’idrogeno? Al volgere del secolo l’idrogeno prometteva di essere e rappresentare il futuro dell’energia pulita e la liberazione dal cambiamento climatico. Obiettivo era generare abbastanza idrogeno, in modo che la domanda si alzasse e si potesse utilizzare per trasformare l’intera infrastruttura energetica, così da fornire energia per automobili, aerei e imbarcazioni o edifici e persino per gadget portatili come l’elettronica di consumo, il tutto senza la necessità di utilizzare sporchi combustibili fossili.
Gli appassionati prevedevano che per creare un’economia basata sull’idrogeno sarebbe stato possibile in cinque o dieci anni. Ma oggi, nonostante le notizie sempre peggiori che riguardano il riscaldamento globale e con l’instabilità del petrolio che incombe, l’economia dell’idrogeno sembra più distante che mai. “Il più piccolo degli atomi doveva essere il carburante ideale, però gli ostacoli tecnologici e pratici sono ancora enormi” afferma Marco Magrini su Nova24.
Anche in Islanda, la cui grande ambizione era creare un economia rinnovabile basata sull’idrogeno. Dopo anni di ricerche, il paese ora vanta una stazione di rifornimento di idrogeno ed una manciata di auto a idrogeno, ed una barca per l’avvistamento di balene a cella a combustibile per idrogeno. Intanto già nel 2007 un test di tre autobus alimentati a idrogeno si è conclusa nel 2007, ora due sono stati demoliti e il terzo è stato consegnato ad un museo di trasporto. In California intanto il governatore Arnold Schwarzenegger ha promesso una “hydrogen way”, con 200 stazioni di rifornimento di idrogeno entro il 2010, mentre ora se ne trovano solo cinque aperte al pubblico. Dieci autobus alimentati a idrogeno intanto sarebbero dovuti entrare in servizio a Londra dal 2010. Nonostante le battute d’arresto nel settore dell’idrogeno comunque esiste ancora un enorme sforzo di ricerca in corso. “Le celle a combustibile a idrogeno stanno vivendo una fase di montagne russe”, spiega Martin Green della Johnson Matthey, che creano componenti per celle a combustibile per l’industria automobilistica, “ma sono sicuro che ormai l’economia sia pronta “.
Honda intanto sostiene di essere la prima azienda a realizzare un auto a celle a combustibile a idrogeno e commercializzarla, la FCX Clarity, in produzione su vasta scala. L’azienda produrrà solo 200 di questi veicoli nell’arco di tre anni, e il leasing per i clienti ammonta a $ 600 al mese, a fronte di una richiesta che ha raggiunto le 10mila domande. Intanto General Motors (GM) ha rilasciato il primo dei suoi 100 Equinox a celle a combustibile a idrogeno in prova gratuita per i potenziali clienti di tutto il mondo. La società sostiene di aver speso più di $ 1,2 miliardi nella ricerca sulle tecnologie dell’idrogeno e il suo principale nella ricerca, Larry Burns, ritiene che un mercato per i veicoli a celle a combustibile a idrogeno sia in grado di emergere solo dal 2014. Quindi, l’idrogeno potrebbe essere finalmente pronto per il decollo, o continuare il miraggio e chiudere in un recesso?
Appassionati sostengono comunque che i restanti ostacoli non sono tanto tecnici ma quanto finanziari, e che la produzione di massa tenderà ad abbassare i costi in modo drammatico. Ma finora le celle a combustibile a idrogeno si sono sempre trovate generalmente al centro di progetti rimasti ostinatamente costosi. Un problema è che le celle a combustibile a idrogeno, sono viste sia come un metodo per fornire energia elettrica nelle abitazioni, nonché per fornire energia elettrica per veicoli e sono basate sull’utilizzo di metalli preziosi come catalizzatori. Un convenzionale autoveicoli a celle a combustibile a idrogeno contiene una batteria che utilizza fino a 100 grammi di platino e che potrebbe solo questa costare più di $ 3000 secondo i prezzi attuali. Green afferma comunque che questo non rappresenta un problema. Infatti è convinto che i responsabili delle case automobilistiche saranno in grado di ridurre la quantità di platino a soli 20 grammi per auto nelle batterie a celle a combustibile, al momento della commercializzazione della tecnologia entro il prossimo decennio. Egli rileva comunque altresì che il platino possa essere facilmente riciclato.
“Il platino è davvero scarso e solo da cinque miniere in tutto mondo viene estratto”, afferma Armin Reller dell’Università di Augsburg in Germania ed ex consulente in materia di idrogeno per il governo svizzero. Reller ha studiato le risorse su una serie di nuove tecnologie ed è convinto che l’idrogeno possa essere solo una soluzione parziale al meglio, perché non sarà possibile ottenere platino dalle miniere abbastanza rapidamente. “Quando si introducono nuove tecnologie, le dinamiche sono tali che, anche se si hanno delle riserve di platino, non si possono estrarre in tempo”. Sembra infatti che trovare un’alternativa al platino resti una sfida fondamentale.
Perché l’economia dell’idrogeno nasca e possa svilupparsi, l’industria deve anche trovare il modo di evolvere la produzione con essa. La maggior parte dell’idrogeno è attualmente prodotto dal riscaldamento nelle raffinerie di gas naturale a vapore in presenza di un catalizzatore, ma questo sistema di solito è basato su una fonte di energia da combustibili fossili ed è in grado di generare biossido di carbonio come un sottoprodotto. A causa di ciò, le prestazioni dei veicoli a celle a combustibile a idrogeno sono appena migliori di quelle a benzina ibride, questo secondo uno studio del 2003 condotto da Malcolm Weiss presso il Massachusetts Institute of Technology. Per produrre l’idrogeno in modo pulito resta significativo il fatto di utilizzare elettrolisi per scindere le molecole dell’acqua ed estrarre idrogeno ma finora questo processo è costoso e ad alta intensità energetica. Anche in questo caso un enorme sforzo di ricerca è in corso. Una piccola azienda britannica, ITM Power, afferma che ha trovato un metodo per abbattere i costi dell’elettrolisi, il che le permette di produrre una piccola elettrolisi a basso costo direttamente nel motore connesso alle celle a combustibile.
Ora ITM Power sostiene di aver trovato il “Santo Graal” delle tecnologie a elettrolisi per le celle a combustibile a idrogeno, ossia una membrana in nichel che può sostituire il platino. Per cominciare, la società sta realizzando 10 motori a celle a combustibile a idrogeno, ciascuno delle dimensioni di un grande frigorifero, spiega Jim Heathcote, di ITM Power. Questi sistemi saranno collegati alla rete idrica e parzialmente a pannelli solari o ad una turbina eolica. L’idrogeno prodotto potrebbe essere utilizzato per azionare un generatore a celle a combustibile idrogeno per produrre energia elettrica. Heathcote sostiene che questo set-up non sarebbe solo un sistema a basse emissioni di carbonio, ma anche un ottimo metodo per ridurre la dipendenza dalle reti elettriche, che egli ritiene, diventerà sempre più inaffidabile. Se quello stesso idrogeno prodotto da un sistema dell’ITM fosse utilizzato per la conversione di potenza di una Ford Focus, i risultati sarebbero migliori. I problemi non finiscono qui però. ITM Power potrebbe avere trovato un metodo per abbattere i costi di elettrolisi, ma nessuno ha risolto un problema fondamentale: l’inefficienza di tutta la catena del combustibile a idrogeno.
Gary Kendall, che da un decennio presiede un progetto per la ExxonMobil, evidenzia come la perdite di energia nella catena di carburante, a partire dall’elettrolisi a compressione dell’idrogeno sia in grado di utilizzare solo il 24% dell’energia prodotta. Al contrario, le batterie che alimentano i veicoli elettrici e ibridi plug-in, non a compressione riescono a raggiungere un efficienza di utilizzo del 69% di energia originale prodotta. A regime le auto a idrogeno in esecuzione necessiterebbero di tre volte l’energia di quelle già in circolazione e che utilizzano energia elettrica. Naturalmente, anche le batterie dei veicoli elettrici hanno i loro inconvenienti, tra cui il fatto che nessun paese ha ancora un’infrastruttura efficiente da rendere concreto questo sistema. Ma questo tipo di problema è risolvibile e nuovi fondi vengono investiti in questo settore. Da settembre, circa $ 1 miliardo di nuovi investimenti in batterie per veicoli elettrici è stato investito da società come Toshiba, Bosch, Samsung e ExxonMobil. David Sokol, afferma di non essere contrario all’idrogeno in linea di principio, ma ora solo il trasporto elettrico può fornire le necessarie riduzioni di emissioni di CO2 in termini di tempo e soprattutto abbastanza a buon mercato.
“Ma per fortuna, dopo quanto detto e come lascia intendere Joseph Romm (nel suo The Hype about hydrogen), l’umanità ha anche altre opzioni, nel suo cammino verso un’economia a bassa intensità di anidride carbonica. L’idrogeno potrebbe anche trovare un posto, nel nostro futuro. Ma l’accento è su quel potrebbe”.
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