Ricordi quelle macchine per esperimenti scientifici alimentate ad acqua? Quella tecnologia potrebbe aiutare l'Australia a decarbonizzare la sua economia e diventare uno dei principali attori in un mondo a emissioni zero.

Hai mai fatto l'esperimento di scienze a scuola in cui hai rifornito d'acqua piccole auto di plastica?

Quei ragazzini carini erano un modo fantastico per imparare l'elettrolisi, il processo di utilizzo dell'elettricità per dividere l'acqua in due gas:idrogeno e ossigeno. Questi gas sono diventati il ​​carburante, e zip! L'auto si sarebbe mossa.

Una divertente dimostrazione scientifica, sicuro. Ma cosa accadrebbe se questa tecnologia potesse essere utilizzata per decarbonizzare l'economia e stabilire una preziosa industria di esportazione per l'Australia?

La chiave per sbloccare il potenziale dell'industria energetica dell'idrogeno liquido è Steph Munro. È una maga dell'ingegneria chimica e Visiting Student Researcher presso l'Australian Centre for LNG Futures dell'UWA. Steph fa parte di un team che lavora per rendere l'idrogeno una valida fonte di energia.

"Negli ultimi anni, abbiamo assistito a una crescente pressione per decarbonizzare l'economia, e il governo sta incoraggiando questo, "dice Stefano.

"Il futuro uso di energia proverrà da fonti più verdi, e l'idrogeno sarà potenzialmente un attore importante in questo settore".

Quindi, come funziona l'idrogeno come combustibile?

Bruciare, bambino!

Quando bruciato, l'idrogeno produce acqua e rilascia molto calore sotto forma di energia. Questo lo rende un ottimo carburante senza emissioni di carbonio. Ma come funziona il processo?

Fino ad ora, l'idrogeno è stato utilizzato principalmente per vari processi industriali. Ma c'è una significativa opportunità che l'idrogeno venga utilizzato per l'elettricità, trasporto, calore e altro.

"L'idrogeno è diventato un attore importante in questo settore. E questo perché è perfetto per decarbonizzare parti dell'economia difficili da elettrificare, "dice Stefano.

Prendi camion a lungo raggio, Per esempio. Perché percorrono distanze così vaste, le batterie elettriche non sono adatte. Nessuna batteria può coprire la distanza richiesta, e impiegano troppo tempo per ricaricarsi. Ma un camion a idrogeno può essere rifornito rapidamente, proprio come un camion a gasolio.

Quindi quella macchinina giocattolo a celle a combustibile della lezione di scienze? Immaginalo, ma un camion a lungo raggio.

Diventare globale

Con la crescita della domanda globale di idrogeno, esportare idrogeno potrebbe essere importante per l'Australia.

Nel 2030, la domanda annuale di idrogeno liquido dalla Cina, Giappone, Corea del Sud e Singapore dovrebbero essere 3,8 milioni di tonnellate, secondo CSIRO. Ciò potrebbe rappresentare quasi 10 miliardi di dollari l'anno per l'economia australiana.

"C'è un'opportunità per l'Australia di esportare idrogeno verso nazioni che non hanno l'infrastruttura per le energie rinnovabili per decarbonizzare la loro economia, "dice Stefano.

quindi che cosa stiamo aspettando?

Le sfide

Come qualsiasi cosa che richieda una nuova infrastruttura, ci sono sfide significative da superare.

"La sfida principale con l'idrogeno è che esiste in condizioni atmosferiche come gas, che occupa un grande volume, " dice Steph. "Questo può essere un problema se vuoi importare 900, 000 tonnellate di carburante."

"Ecco perché il gas naturale viene esportato come GNL o gas naturale liquefatto".

Ma questo non significa che sia facile liquefare l'idrogeno. Per liquefare i gas, è necessario raffreddarli a temperature molto fredde.

"Il gas naturale si liquefa a -161°C, ma l'idrogeno si liquefa a -253°C. Ciò richiede molta energia, "dice Stefano.

È così difficile raffreddare le cose che, in un serbatoio di idrogeno liquido, più di un terzo dell'energia va a liquefarlo.

"Stiamo attualmente lavorando per sfruttare le nostre conoscenze nel GNL per rendere la liquefazione più efficiente dal punto di vista energetico, "dice Stefano.

"Esistono numerosi modelli concettuali di impianti di liquefazione che sono molto più efficienti. Il passo successivo è lo sviluppo di quegli impianti concettuali nella realtà".

E infine, l'idrogeno liquido è solo un po' strano. "Poiché l'idrogeno liquido esiste a temperature così fredde, non lo capiamo ancora del tutto. Ciò rende piuttosto difficile eliminare le inefficienze, "dice Stefano.

"A causa di queste sfide, è probabile che vedremo un'industria dell'idrogeno che abbraccia più tecnologie, non solo idrogeno liquido."

I prossimi passi

Mentre ci sono sfide, menti brillanti stanno lavorando per incontrarli.

Intanto, giocheremo con i nostri giocattoli a celle a combustibile.

Questo articolo è apparso per la prima volta su Particella, un sito web di notizie scientifiche con sede a Scitech, Perth, Australia. Leggi l'articolo originale.