Idrogeno

Risparmio energetico
Fonti energetiche alternative, idrogeno

Terza parte “ L’idrogeno, questo sconosciuto “

Da un po’ di tempo si sente parlare con insistenza di “ energia pulita “ connessa con lo sfruttamento dell’ idrogeno , che bruciando produce calore e vapor d’acqua e non la temibile CO2 principale responsabile dell’effetto serra . Di questa potenziale rivoluzione ecologicaè stato attivoprotagonista l’americano Jeremy Rifkim con il libro“ Economia all’ idrogeno “ , cheha suscitato grandi aspettative nelle persone , ma anchenon poche polemiche da parte di alcuni ambientalisti , abbastanza scettici sull’uso dell’idrogeno come combustibilerivoluzionario ed ecologicamente perfetto. Jeremy Rifkim sostiene infatti nel suo libro che l’avvento della tecnologia per immagazzinareenergia sotto forma di idrogeno assieme alla tecnologia di internet permetterà una “ democratizzazione del potere e una distribuzione più equa delle risorse fra i popoli. Fiumi di inchiostro si sono sprecati in quest’ultimo annoper confutare le tesi dello studioso americano ; in particolare moltiambientalisti hannosostenuto con svariate argomentazioni un sempliceprincipio fondamentale : l’idrogeno non è una fonte energetica come petrolio o gas naturale ,bensì è un vettore energetico.

Chiariamo innanzitutto questo concetto che ci consentirà di capire un po’ meglioi termini del problema.

E’ vero che l’idrogeno si trova in maniera copiosa su tutta la terra , ma non da soloin giacimenti di gas come accade per il metano o il petrolio. Si trova legato ad altri atomi : con l’ ossigenoper formare la molecola dell’acqua H20 o con il carbonio per formare le catene degli idrocarburi , metano , benzine ecc.

Questo fatto , non di poco conto, significa che l’idrogeno bisogna fabbricarlo , e qui cominciano i problemi : come produrlo e a che prezzo rispetto ai combustibili tradizionali.

Esistono attualmente due tecnologie per produrre l’idrogeno : la prima chiamata elettrolisiusa la corrente elettrica per dissociare la molecola dell’acqua in idrogeno e ossigeno , è una tecnologia apparentemente non inquinante , ma con l’ inconveniente di essere non economicamente percorribile: infatti bisogna produrre energia elettrica nelle centrali con combustibili tradizionali ( metano , petrolio, carbone) conun rendimento complessivo del 37 %, con conseguenteemissioni di CO2.

La seconda tecnologia per produrre idrogeno usa processi di raffinazione e frazionamento dei combustibili fossili fino alla completa eliminazione del carbonio dalle molecole degli idrocarburi . Questo processo è inquinante perché come sottoprodottoc’è la produzione di anidride carbonica . Inoltre questi processi , detti di “ reforming “ non sono proprio ad alta efficienza : solo il 75 % dell’energia dei combustibili fossili diventa combustibile idrogeno.

Lo scorso giugno a Bruxelles , durante la conferenza “ Economia dell’idrogeno , un ponte verso l’energia sostenibile “ , Spenser Abrahams , ministro dell’ energia degli USA e Romano Prodi hanno annunciato una collaborazione tra l’ Unione Europea e Stati Uniti nella ricerca per la produzione dell’idrogeno. L’accordo prevede che gli Stati Uniti proverranno a produrre idrogeno a partire dai combustibili fossili ( metano e carbone) , cercando di catturare l’anidride carbonica , principale responsabile dell’effetto serra , mentre l’Unione europea cercherà di produrre idrogeno da energie rinnovabili, solare , eolica , biomasse in maniera più economica.

Di fronte a questi non piccoli problemi per la produzione dell’idrogeno i sostenitori della rivoluzioneecologica indicano nelle energie alternative , in particolare il solare fotovoltaico il sistema non inquinante preposto alla generazionedi energia elettrica da usare per l’elettrolisi dell’acqua .

Questa soluzione aprirebbe un mercato energetico nuovo , non ancora in mano ai paesi produttori di petrolio e alle compagnie , perché sarebbe un mercato diffuso e distribuito, fatto di piccoli impianti dove regioni , come il nostro mezzogiorno, avendo a disposizione grandi quantità di energia solare potrebbero cogliere nuove opportunità economiche e di sviluppo producendo ed esportando idrogeno fotovoltaico.

Ma questi sistemi alternativi non sono ancora economicamente convenienti, richiederebbero uno sforzo tecnologico e finanziario per rendere nel medio periodo la conversione integrata “ fotovoltaica –idrogeno “competitiva con i sistemi tradizionali.

Sul fronte dellaseconda tecnologia di produzione dell’idrogeno alcune aziende petrolifere, che intendono essere protagonisti anche del nuovo business , stanno pensando, al fine di non aumentare l’effetto serra ,di catturare l’anidride carbonica prodotta dai processi di reforming , di liquefarla o solidificarla per poi pomparla nelle sacche esaurite dei giacimenti di metano o nei fondali a 2000 m di profondità , dove rimarrebbe solida a causa della forte pressione. Se sommiamo ai costi di produzione dell’ idrogeno anche i costi , non ancora ben definiti , della segregazione della CO2, possiamo sicuramente convenire che questo sistema non rappresenta ancora una soluzione economicamente conveniente.

Ma allora perché parlare tanto di idrogeno oggi quando sembra una tecnologia non ancora matura ?

Per cercare di dare una risposta a questo interrogativo conviene completare questa rassegna sull’idrogeno accennando allemodalità di utilizzo di questogas come combustibile per la trazione.

L’ idrogeno, a detta di molti ambientalisti , sarà il protagonista diuna innovativa rivoluzione ecologica nelle cittàche riguarderà i trasporti individuali ;ridurrà sensibilmente l’inquinamento atmosferico prodotto dalle auto essendo un combustibile pulito che bruciando producevapor acqueo.

I veicoli del futuro monteranno bombole con idrogeno liquefatto a- 253 °C , oppure compressoa 300 atmosfere e saranno equipaggiati con due tipologie di motorizzazioni.

Ci saranno veicoli con motore a scoppio modificati per funzionare con l’idrogeno oppure ci saranno motori elettrici alimentati da particolari batterie .

Importanti case automobilistiche come la BMV e la Mercedes Benz stanno sperimentando soluzioni innovative che utilizzano celle a combustibile “ fuel cells “ che alimentano motori elettrici . Sembra questa delle “ fuel cells “ la soluzione più indicata per i veicoli elettrici in quanto , le pesanti batterieal piombo o al Ni_Cd saranno sostituite da pile a combustibile che fino a quando ci sarà idrogeno nelle bombole erogheranno corrente elettrica ,aumentando notevolmente l’autonomia dei veicoli elettrici .

Da queste considerazioni emerge chiaramente che l’idrogeno non può essere etichettato come fonte energetica ma soltanto come vettore , cioè come mezzo che consentel’immagazzinamento dell’energia prodotta da altre fonti.

Ma il sistema così realizzato porterà ad uno sviluppo sostenibile ? Sicuramente nelle città la qualità della vita migliorerà sensibilmente nei riguardi dell’inquinamento locale , ma non è detto chea livello globale lo sviluppo sarà ancora sostenibile . La risposta , al momento non facile , dipenderà dalle soluzioni che si daranno alletecnologie di produzione dell’idrogeno.

Gentile lettore a conclusione di questo breve percorsosulle fonti energetiche del nostro pianeta e sugli sviluppi della tecnologia per le energie alternativeti propongoun gioco di fantasia: Quale scenario è possibile ipotizzareper il 2020 ?Comincio io con la seguenteprevisione , sperando che qualcun altro possa proporre la sua per continuare questo intrigantegioco :

A.D 2020 . Petrolio e gas metano stanno per esaurirsi : da diversi anni si stanno costruendo su enormi zattere galleggianti sull’oceanonuove centrali nucleari con le più avanzate tecnologie per prevenire eventualifughe di gas radioattivo. Le scorie , che hanno sempre rappresentato un problema per lo stoccaggio, ( Scanzano docet ) hanno trovato la giusta e sicura sistemazione in contenitori a prova di bomba atomica,nelle profondità abissali.

Queste centrali costituiranno la base della produzione di energia elettrica mondiale e produrranno l’energia per l’elettrolisi dell’acqua . Enormi idrogeniere ( le future petroliere), solcheranno gli oceani per portare l’idrogeno dalle isole galleggianti ai luoghi di utilizzo .

Gli enormi giacimenti di carbone saranno presi d’assaltoper produrre idrogeno da reforming , segregando la CO2 in fondo al mare o nelle viscere della terra . Estesi idrogenodotti ( moderni gasdotti ) porteranno l’idrogeno nelle grandi e piccole città.

I deserti dell’Africa e dell’Asia saranno coperti da immense distese di pannelli fotovoltaici che produrranno idrogeno per i paesi in via di sviluppo ,garantendo a questi ultimiuna autonomia energetica e tecnologicasenza più la dipendenza dai paesi ricchi.

Nelle città tutti i mezzi di trasporto andranno ad idrogeno: motorini , auto , autocarri e forse anche aerei .

Cosa ne pensi ? Sono stato troppo ottimista ? Aspetto tuoi suggerimenti sul sito

Ing.Amedeo Picardi

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