Mentre il mondo affronta una crisi energetica globale, l'energia dell'idrogeno è emersa come una possibile soluzione. Guarda altre foto di scienze verdi. Bryan Mitchell/Getty Images Non è un eufemismo dire che siamo nel bel mezzo di una crisi energetica globale. Stiamo raggiungendo la fine della nostra dipendenza da fonti di energia non rinnovabili come il petrolio, carbone e gas naturale. Con i pozzi petroliferi mondiali che si prevede si prosciugheranno in soli quattro decenni, la corsa è in corso per trovare fonti di energia rinnovabile che manterranno le nostre auto, case e aziende che funzionano senza distruggere il nostro ambiente [fonte:The Independent].
Una speranza per il nostro futuro energetico risiede nell'idrogeno, un combustibile infinitamente rinnovabile e relativamente privo di inquinamento che scienziati e politici considerano una valida alternativa ai combustibili fossili. L'idea dell'energia a idrogeno è così allettante che l'amministrazione Bush ha promesso $ 1,2 miliardi per la ricerca e lo sviluppo dell'idrogeno nel 2003 [fonte:Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti].
Quindi la tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno è all'altezza della sua promessa di fornire una fonte di energia pulita ed efficiente? Dipende da come viene prodotto. Da una parte, l'idrogeno è abbondante in fonti come il gas naturale e l'acqua e, a differenza dei combustibili fossili, l'idrogeno è relativamente delicato per l'ambiente. Infatti, è essenzialmente privo di inquinamento. Una cella a combustibile a idrogeno in un'auto produce emissioni zero; le uniche sostanze rilasciate attraverso il suo tubo di scappamento sono vapore acqueo e calore. Anche la produzione di celle a combustibile a idrogeno non rilascia inquinamento, a condizione che nel processo produttivo vengano utilizzate fonti rinnovabili come l'acqua o l'energia solare. E se non bastasse, il carburante a idrogeno è circa tre volte più efficiente della benzina [fonte:US News].
Poi ancora, l'idrogeno non è sempre pulito da produrre. È costoso estrarre l'idrogeno dall'acqua. Fonti non rinnovabili di idrogeno, come petrolio e gas naturale, sono molto più economici, ma il loro utilizzo mette comunque a dura prova le nostre forniture di combustibili fossili. Ironia della sorte, l'anidride carbonica liberata nel processo di produzione dell'idrogeno da combustibili fossili annulla ogni beneficio per l'ambiente. Gli esperti affermano che l'idrogeno che fuoriesce durante il processo di produzione potrebbe erodere ulteriormente lo strato di ozono e aggravare il riscaldamento globale [fonte:PBS]. Ci sono anche altri problemi:gli scienziati stanno ancora lottando con la sfida su come immagazzinare l'idrogeno. Poiché ha una densità di energia così bassa, l'idrogeno deve essere immagazzinato e trasportato ad alta pressione, il che lo rende ingombrante e poco pratico. Il problema della pressione aggrava un altro problema con l'energia dell'idrogeno; come la benzina, l'idrogeno è altamente infiammabile, ma a differenza del gas, non ha odore. I sensori devono essere utilizzati per rilevare una perdita prima che l'idrogeno possa bruciare. Un altro problema è la necessità di fornire abbastanza stazioni di rifornimento per rifornire tutte le auto alimentate a idrogeno in tutto il paese. I produttori di idrogeno sono disposti a mettere una stazione di idrogeno praticamente ad ogni angolo?
Sei ancora confuso riguardo all'idrogeno e alla tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno? La pagina successiva copre tutte le basi.
L'idrogeno è l'elemento più basilare e più comune sulla Terra. Rappresentato dalla lettera "H" sulla tavola periodica, l'idrogeno è un gas che si combina con l'ossigeno per produrre acqua (H 2 o), e con il carbonio per formare composti come metano e carbone.
L'idrogeno è anche una potente fonte di energia pulita. Infatti, ha il più alto contenuto energetico di qualsiasi combustibile che usiamo oggi [fonte:U.S. Energy Information Administration]. L'idrogeno stesso non è disponibile sulla Terra, ma si può produrre. Usare l'energia dell'idrogeno non è difficile per l'ambiente, perché solo acqua e calore vengono rilasciati come sottoprodotti. Però, il processo necessario per produrre idrogeno può essere meno rispettoso dell'ambiente.
Per produrre idrogeno utilizzabile, deve essere separato dall'acqua, biomassa (rifiuti vegetali e animali), carbone, o gas naturale. Circa il 95% dell'idrogeno utilizzato oggi è prodotto da un processo chiamato riformazione a vapore -- separazione degli atomi di idrogeno dagli atomi di carbonio nel metano [fonte:National Renewable Energy Laboratory]. Questo processo rilascia gas serra, che contribuisce al riscaldamento globale.
L'altro metodo di produzione, elettrolisi , separa l'idrogeno dall'acqua. L'elettrolisi può essere alimentata da energie rinnovabili come il vento, energia idroelettrica e solare, in modo che non produca emissioni. Il rovescio della medaglia è che è costoso. Affinché l'idrogeno raggiunga il suo pieno potenziale come fonte di energia, gli scienziati devono trovare un modo per produrlo a buon mercato da pulito, risorse rinnovabili.
Attualmente, gli Stati Uniti producono circa 9 milioni di tonnellate (9 miliardi di chilogrammi) di idrogeno ogni anno, sufficienti per alimentare fino a 30 milioni di auto [fonte:EIA]. La maggior parte di quell'idrogeno viene utilizzato nella raffinazione e nel trattamento dei metalli, così come nella lavorazione degli alimenti. La NASA utilizza anche l'idrogeno come combustibile nel suo programma spaziale.
La chiave per usare l'idrogeno come energia è il cella a combustibile . Una cella a combustibile a idrogeno converte l'energia dell'idrogeno in elettricità. Le celle a combustibile possono essere utilizzate nelle automobili, e fornire elettricità alle aree rurali prive di linee elettriche. Per alimentare un'auto, l'elettricità prodotta dall'energia dell'idrogeno fluisce nella batteria, comportandosi in modo molto simile alle auto elettriche ibride di oggi.
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Pubblicato originariamente:25 aprile 2011
