Ecco una ripartizione dei problemi:
1. Ingresso energetico:
* Richiesta di energia elevata: La divisione dell'acqua in idrogeno e ossigeno richiede una quantità significativa di energia, in genere dall'elettricità. Ciò significa che l'energia immagazzinata in idrogeno è inferiore all'energia utilizzata per produrre.
* Efficienza di elettrolisi: Il processo di elettrolisi (dividere l'acqua con elettricità) non è efficiente al 100%. Un po 'di energia viene persa come calore e ci sono altre perdite nel sistema.
2. Stoccaggio e trasporto di energia:
* Conservazione dell'idrogeno: L'idrogeno è un gas molto leggero e difficile da conservare. Richiede serbatoi e infrastrutture specializzate, che aggiungono costi e complessità.
* Trasporto di idrogeno: Il trasporto di grandi quantità di idrogeno è impegnativo a causa della sua bassa densità e infiammabilità.
3. Output di energia:
* Efficienza delle celle a combustibile: Mentre le celle a combustibile convertono l'idrogeno in elettricità con elevata efficienza, l'efficienza energetica complessiva della divisione dell'acqua e del processo delle celle a combustibile è ancora limitata dalle perdite durante l'elettrolisi e lo stoccaggio.
Altri problemi:
* Costo: I materiali e le infrastrutture necessarie per la divisione dell'acqua e lo stoccaggio dell'idrogeno possono essere costosi.
* Preoccupazioni ambientali: La produzione di idrogeno attraverso l'elettrolisi richiede spesso quantità significative di elettricità, che potrebbero essere generate dai combustibili fossili.
* Sicurezza: L'idrogeno è un gas infiammabile e il suo stoccaggio e il trasporto pongono rischi di sicurezza.
Nonostante queste sfide, la divisione dell'acqua ha una promessa significativa come futura soluzione di accumulo di energia. È in corso ricerche per migliorare l'efficienza e il rapporto costo-efficacia del processo.
Ecco alcune potenziali soluzioni esplorate:
* Elettrolizzatori più efficienti: I ricercatori stanno sviluppando nuovi materiali e progetti per elettrolizzatori che possono migliorare l'efficienza energetica e ridurre i costi.
* Metodi di archiviazione avanzata: È in corso ricerche per sviluppare nuovi modi per conservare l'idrogeno, come idrigni metallici e stoccaggio chimico.
* Sistemi integrati: La combinazione della divisione dell'acqua e della tecnologia delle celle a combustibile in un sistema integrato può migliorare l'efficienza complessiva.
Mentre ci sono sfide, i progressi della tecnologia stanno aprendo la strada a un'economia di idrogeno più efficiente ed economica, rendendo la divisione dell'acqua una promettente soluzione di accumulo di energia futura.
