Dispositivo di estrazione dell'idrogeno a base di ammoniaca. Credito:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Il Korea Institute of Science and Technology (KIST) ha annunciato la tecnologia per estrarre idrogeno di elevata purezza dall'ammoniaca e generare energia elettrica in combinazione con una cella a combustibile sviluppata da un team guidato da Young Suk Jo e Chang Won Yoon della Centro per la ricerca sull'idrogeno e sulle celle a combustibile. Ciò conferma la possibilità di utilizzare l'ammoniaca come vettore di idrogeno per trasportare grandi quantità di idrogeno su lunghe distanze.
Sebbene la necessità di costruire una rete globale di fornitura di energia pulita sia stata rilevata in tutto il mondo, ci sono limitazioni quando si tratta di trasportare l'energia rinnovabile sotto forma di elettricità su lunghe distanze. Ciò ha comportato una crescente domanda di una tecnologia in grado di convertire l'energia rinnovabile in eccesso in idrogeno e trasportare l'idrogeno alla destinazione di destinazione per l'utilizzo.
gas idrogeno, però, non possono essere trasportati in grandi quantità a causa delle limitazioni nella quantità che può essere immagazzinata per unità di volume. Una strategia suggerita per superare questo problema è l'uso di sostanze chimiche in forma liquida come vettori di idrogeno, simile all'attuale metodo di trasporto di combustibili fossili in forma liquida.
Ammoniaca liquida (densità di stoccaggio dell'idrogeno per volume:108kg-H 2 /m 3 ) è in grado di immagazzinare circa 1,5 volte più idrogeno rispetto all'idrogeno liquefatto a parità di volume. A differenza del metodo convenzionale di produzione di idrogeno del reforming a vapore di gas naturale in cui vengono emesse grandi quantità di anidride carbonica nel processo di produzione, il metodo di produzione dell'idrogeno che utilizza l'ammoniaca porta solo alla generazione di idrogeno e azoto.
Nonostante i numerosi vantaggi presentati dall'ammoniaca, c'è stata relativamente poca ricerca sulla produzione di idrogeno ad alta purezza dall'ammoniaca e sulla generazione di elettricità in combinazione con le celle a combustibile.
Il team di ricerca di KIST ha sviluppato un materiale a membrana a basso costo e un catalizzatore per la decomposizione dell'ammoniaca in idrogeno e azoto. Combinando il catalizzatore e la membrana, il team di ricerca ha creato un dispositivo di estrazione in grado di decomporre l'ammoniaca e allo stesso tempo separare l'idrogeno puro. Con la tecnologia sviluppata, è possibile produrre continuamente idrogeno di elevata purezza, e può anche essere applicato a piccoli dispositivi di generazione di energia collegandolo direttamente con celle a combustibile senza ulteriori processi di purificazione dell'idrogeno.
Il team di ricerca ha sostanzialmente ridotto la temperatura di decomposizione dell'ammoniaca da 550oC a 450oC, riducendo così il consumo di energia e raddoppiando la velocità di produzione dell'idrogeno rispetto alla tecnologia convenzionale. Anche, utilizzando la membrana metallica a basso costo, è stato in grado di produrre almeno il 99,99% di idrogeno puro senza alcun processo di isolamento ad alto costo come l'adsorbimento a sbalzo di pressione (PSA).
Attualmente, L'infrastruttura relativa allo stoccaggio e al trasporto dell'ammoniaca è stata commercializzata e utilizzata in tutto il mondo per il trasporto intercontinentale. Se la nuova tecnologia sviluppata da KIST viene applicata a tale infrastruttura, aiuterà la Corea a fare un passo avanti verso l'economia dell'idrogeno.
Il dottor Jo Young Suk del KIST ha detto:"Stiamo pianificando uno studio di follow-up per sviluppare un power pack a idrogeno compatto che non emette anidride carbonica, basata sulla tecnologia di recente sviluppo, e applicarlo alle mobilità aeree urbane (es. taxi con droni), veicoli aerei senza equipaggio, navi, e altri mezzi di trasporto." Nel frattempo, Yoon Chang ha vinto, il direttore del Centro KIST per la ricerca sull'idrogeno e sulle celle a combustibile ha affermato, "Il risultato di questa ricerca è una tecnologia di estrazione e purificazione dell'idrogeno a base di ammoniaca sviluppata da un team di ricercatori rigorosamente coreani, e si prevede che aprirà un nuovo capitolo nella fornitura di idrogeno su larga scala utilizzando l'ammoniaca".