1. Celle a combustibile per idrogeno:
* processo: Le celle a combustibile per idrogeno convertono l'energia chimica immagazzinata in idrogeno a gas in elettricità attraverso una reazione elettrochimica.
* Meccanismo:
* Il gas idrogeno viene immesso nella cella a combustibile, dove viene diviso in protoni ed elettroni.
* I protoni passano attraverso una membrana, mentre gli elettroni fluiscono attraverso un circuito esterno, generando elettricità.
* Dall'altro lato della membrana, i protoni, gli elettroni e l'ossigeno si combinano per formare acqua come sottoprodotto.
* Vantaggi: Emissioni ad alta efficienza, zero (solo vapore acqueo), adatte a applicazioni fisse e mobili.
* Svantaggi: La costosa tecnologia, lo stoccaggio dell'idrogeno e l'infrastruttura di distribuzione sono ancora in fase di sviluppo.
2. COMBUSTIONE IDROGENE:
* processo: La combustione di gas idrogeno in un motore a combustione, simile alla benzina, genera calore, che viene utilizzata per guidare una turbina e produrre elettricità.
* Meccanismo:
* L'idrogeno viene miscelato con aria e acceso.
* La combustione rilascia calore, espandendo i gas e guidando una turbina.
* La turbina ruota un generatore per produrre elettricità.
* Vantaggi: Tecnologia relativamente matura, l'infrastruttura esistente può essere utilizzata per lo stoccaggio e la distribuzione.
* Svantaggi: Efficienza inferiore rispetto alle celle a combustibile, emette vapore acqueo e ossidi di azoto (se non correttamente controllato).
3. Piante elettriche a base di idrogeno:
* processo: L'idrogeno può essere usato come combustibile nelle centrali elettriche esistenti, sostituendo i combustibili fossili.
* Meccanismo:
* L'idrogeno viene bruciato per generare calore, che viene utilizzato per creare vapore.
* Il vapore guida una turbina che ruota un generatore per produrre elettricità.
* Vantaggi: Sfruttare l'infrastruttura esistente delle centrali elettriche, offre un percorso di transizione dai combustibili fossili.
* Svantaggi: Emissioni simili riguardano i motori a combustione dell'idrogeno.
4. Elettrolisi alimentata dall'idrogeno:
* processo: Questo è un metodo indiretto. L'elettrolisi utilizza l'elettricità per dividere l'acqua in idrogeno e ossigeno. Questo idrogeno può quindi essere utilizzato per produrre elettricità attraverso celle a combustibile o combustione.
* Meccanismo:
* L'acqua viene passata attraverso una cella elettrolitica con elettrodi.
* Una corrente elettrica divide le molecole d'acqua in idrogeno e gas di ossigeno.
* Il gas idrogeno può quindi essere conservato o utilizzato nelle celle a combustibile o nella combustione per la generazione di energia.
* Vantaggi: L'elettricità rinnovabile può essere utilizzata per creare idrogeno, consentendo lo stoccaggio e il trasporto di energia.
* Svantaggi: L'elettricità è necessaria per produrre idrogeno, rendendolo un sistema più complesso.
La scelta del metodo di utilizzo dell'idrogeno dipende da fattori come l'applicazione, il costo, l'efficienza e l'impatto ambientale. Il crescente sviluppo della tecnologia e delle infrastrutture idrogeno svolgerà un ruolo cruciale nella sua più ampia adozione per la generazione di elettricità.
