IDROGENOIDROGENOENERGIA PULITA:

ma quando?!¿¡

Di: Armao Stefano, Corradini Stefano, Mattioli Fabio.

Perché l’idrogeno?Perché l’idrogeno?

Ci sono diversi fattori che lo rendono tra i favoriti per le prospettive future:

• Non inquina;

• Elevato potere energetico;

• Questioni di sicurezza;

• Indipendenza dal petrolio;

Vettore EnergeticoVettore Energetico

Per produrre idrogeno è necessario spendere energia; l’ idrogeno ha perciò la funzione di conservare tale energia.

Per questo l’ idrogeno è un VETTORE ENERGETICO.

PRODUZIONE DELL’IDROGENOPRODUZIONE DELL’IDROGENO

Steam reformingSteam reforming

GassificazioneGassificazione

ElettrolisiElettrolisi

TermolisiTermolisi

Metodi fotobiologiciMetodi fotobiologici

Steam reformingSteam reforming

CH4 + 2(H2O) + calore CO + 3H2

CO + H2O CO2 + H2

GassificazioneGassificazioneC + O2 CO2

CO + H2O CO2 + H2

ElettrolisiElettrolisi 2(H2O) + en. Elettrica 2(H2) + O2

Esistono anche processi di ELETROLISI AD ALTA TEMPERATURA

Due contiDue conti

Per produrre un metro cubo di idrogeno occorrono circa 5 kWh elettrici; Se volessimo produrre in tal modo i 500 miliardi di mc oggi consumati annualmente al mondo, occorrerebbero 2500 miliardi di kWh, pari al 15% dell’intera produzione elettrica mondiale.

BiomasseBiomasse

L'estrazione di idrogeno dalle biomasse produce anidride carbonica, ma l'inquinamento è pari a zero.

Tecnologie fotobiologicheTecnologie fotobiologiche

Queste tecnologie si basano sulla generazione di idrogeno da sistemi biologici, sotto l’azione della luce solare (radiazioni).

DISTRIBUZIONEDISTRIBUZIONE

• IdrogenodottiIdrogenodotti ; ;

• In forma liquida in In forma liquida in bombole;bombole;

• Stazioni “multifuel”.Stazioni “multifuel”.

STOCCAGGIOSTOCCAGGIO

• CompressioneCompressione;;

• LiquefazioneLiquefazione;;

• Accumulo chimicoAccumulo chimico;;

• In materiali solidiIn materiali solidi..

NovitàNovità

• Serbatoio che usa Serbatoio che usa materiali nanoporosimateriali nanoporosi..

• Hydrogen Park di Porto Hydrogen Park di Porto MargheraMarghera . .

CELLE A COMBUSTIBILECELLE A COMBUSTIBILE

La FUEL CELL è costituita da due elettrodi, un anodo e un catodo, separati da un elettrolita che permette il passaggio dei soli protoni H+.

Processo genericoProcesso genericoIl processo è l'inverso di quello dell'elettrolisi:

Tipi di cella a combustibileTipi di cella a combustibile

•Celle a combustibile alcaline- AFC

•Celle a combustibile PEM (Polymer Electrolyte Membrane)

•Cella a combustibile PACF

•Cella a combustibile MCFC

•Cella a combustibile da ossidi solidi ceramici- SOFC

VEICOLI A IDROGENOVEICOLI A IDROGENO

I veicoli con motori a celle a combustibile I veicoli con motori a celle a combustibile hanno tutte le caratteristiche di un veicolo hanno tutte le caratteristiche di un veicolo elettrico.elettrico.

Il tipo di cella su cui si sono concentrati i Il tipo di cella su cui si sono concentrati i costruttori di veicoli è quello ad elettrolita costruttori di veicoli è quello ad elettrolita polimericopolimerico

Vantaggi della cella ad Vantaggi della cella ad elettrolita polimerico:elettrolita polimerico:

-Funzionamento a bassa temperatura;-Funzionamento a bassa temperatura;

-Elevata densità di potenza dello -Elevata densità di potenza dello stack(1,7kW/l,1,3kW/kg);stack(1,7kW/l,1,3kW/kg);

-Assenza di problemi di corrosione tipici di altre celle;-Assenza di problemi di corrosione tipici di altre celle;

-Relativa semplicità costruttiva;-Relativa semplicità costruttiva;

-Rapidità di partenza a freddo(circa un minuto);-Rapidità di partenza a freddo(circa un minuto);

-Con idrogeno come combustibile il veicolo è a “zero -Con idrogeno come combustibile il veicolo è a “zero emissioni”;emissioni”;

Quando il veicolo a Quando il veicolo a idrogeno..idrogeno..

Vi sono diversi impedimenti alla penetrazione del Vi sono diversi impedimenti alla penetrazione del veicolo a idrogeno:veicolo a idrogeno:

--problemi tecniciproblemi tecnici;;

--ostacoli strutturaliostacoli strutturali;;

--adeguamento delle normativeadeguamento delle normative;;

--impatto psicologicoimpatto psicologico..

I PRIMI PROTOTIPII PRIMI PROTOTIPI

Kia Borrego fuel cellKia Borrego fuel cell

Potenza: massimo di 115kW/154cv.Potenza: massimo di 115kW/154cv.Stoccaggio: tre serbatoi per 202 litri di idrogeno a Stoccaggio: tre serbatoi per 202 litri di idrogeno a

700 bar.700 bar.

GM Hydrogen 4 Fuel cell

Potenza: massimo di 93kW; eroga 73kW/100cv continuativi.

Stoccaggio: tre serbatoi da 4,2kg di gas a una pressione di 700 bar.

ALTRI PROTORIPIALTRI PROTORIPI