Gli scienziati stanno studiando metodi alternativi per produrre l'energia necessaria per continuare a vivere le nostre vite, ma in modo da non gravare sull'ambiente. Ora, un gruppo di scienziati si sta preparando a portare a termine tali sforzi con il più grande impianto pilota del mondo per la produzione di idrogeno verde.

Il carburante a idrogeno può essere utilizzato per varie funzioni come l'alimentazione di motori a razzo liquido e la maggior parte dei modi di trasporto. È generalmente accettato che insieme all'elettricità, l'idrogeno costituirà un vettore energetico primario su cui i veicoli, edifici, dipenderanno gli aerei e persino le economie nazionali. L'Hydrogen Council ha stimato che entro il 2050 l'idrogeno costituirà quasi il 20% dell'energia consumata dagli utenti finali.

Affrontare i combustibili fossili

L'attuale progetto Horizon 2020 H2Future, un progetto faro della Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU), ha fissato l'ambizioso obiettivo di generare idrogeno "verde" specificamente destinato all'industria siderurgica e siderurgica. L'Agenzia internazionale per l'energia stima che le operazioni attuali in quest'area siano responsabili di circa il 7% delle emissioni globali totali di CO2. La più grande compagnia elettrica austriaca, VERBUND, ha collaborato con altri cinque partner:voestalpine, SGA, K1-MET, ECN (insieme a TNO) e Siemens - per costruire un sistema di elettrolisi a membrana elettrolitica polimerica (PEM) presso l'acciaieria voestalpine a Linz, Austria. Un comunicato stampa congiunto rileva che il sistema PEM è in grado di generare fino a 6 MW di potenza e dovrebbe essere pienamente operativo nel secondo trimestre del 2019.

Poiché l'idrogeno non si trova naturalmente in quantità sufficienti, l'elettricità viene applicata direttamente all'acqua (H2O) per separare gli atomi di idrogeno e ossigeno. Il sistema è composto da un anodo a carica positiva e un catodo a carica negativa che sono separati da una membrana. Dato che la membrana è a scambio protonico, i protoni di idrogeno (H+) possono permeare attraverso la membrana, senza miscelazione con altri prodotti gassosi. I protoni si combinano con gli elettroni liberi nel catodo e formano idrogeno, che possono quindi essere archiviati e utilizzati in seguito. Utilizzando la sua capacità dichiarata di 6 MW, il sistema di elettrolisi PEM genererà idealmente 1 200 metri cubi di idrogeno all'ora, con l'obiettivo finale di un'efficienza da elettricità a idrogeno dell'80%.

Come indicato sul sito web del progetto, i vantaggi dell'utilizzo di un tale sistema includono bassi costi e necessità di manutenzione, idrogeno di alta qualità prodotto a zero emissioni e senza sostanze chimiche aggiuntive che potrebbero mettere in pericolo gli operatori del sistema.

Bart Biebuyck, Direttore esecutivo di FCH JU, ha commentato il progetto H2Future in un comunicato stampa voestalpine:"Dimostra che rendere più verde la grande industria, come la produzione di acciaio, è fattibile ed è un'opzione praticabile nel prossimo futuro. Inoltre, questo progetto mostra con successo l'accoppiamento del settore. Entrambi questi aspetti sono fondamentali per dimostrare che l'idrogeno è un pezzo importante del puzzle per raggiungere gli obiettivi climatici europei".

Una volta che l'impianto sarà operativo nel 2019, I ricercatori olandesi dell'ECN coordineranno, studiare e tentare di replicare tutti i risultati su scala industriale. ECN fornirà anche suggerimenti amministrativi e politici per accelerare l'attuazione pratica dei risultati di H2Future nell'industria siderurgica, che dovrebbe avvenire entro un decennio dal completamento con successo del progetto.