IDROGENO
ENERGIA PULITA:
ma quando?!¿¡
Di: Armao Stefano, Corradini Stefano, Mattioli Fabio.
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 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’IDROGENO
Steam reforming
Gassificazione
Elettrolisi
Termolisi
Metodi fotobiologici
Steam reforming
CH4 + 2(H2O) + calore
CO + H2O
CO + 3H2
CO2 + H2
Gassificazione
C + O2
CO + H2O
CO2
CO2 + H2
Elettrolisi
2(H2O) + en. Elettrica
2(H2) + O2
Esistono anche processi di ELETROLISI AD ALTA TEMPERATURA
Due 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.
Biomasse
L'estrazione di idrogeno dalle biomasse produce anidride
carbonica, ma l'inquinamento è pari a zero.
Tecnologie fotobiologiche
Queste tecnologie si basano sulla generazione di idrogeno da
sistemi biologici, sotto l’azione della luce solare (radiazioni).
DISTRIBUZIONE
•
•
•
Idrogenodotti ;
In forma liquida in
bombole;
Stazioni “multifuel”.
STOCCAGGIO
•
Compressione;
•
Liquefazione;
•
Accumulo chimico;
•
In materiali solidi.
Novità
•
•
Serbatoio che usa materiali
nanoporosi.
Hydrogen Park di Porto
Marghera .
CELLE 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 generico
Il processo è l'inverso di quello dell'elettrolisi:
Tipi 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 IDROGENO
I veicoli con motori a celle a combustibile hanno
tutte le caratteristiche di un veicolo elettrico.
Il tipo di cella su cui si sono concentrati i
costruttori di veicoli è quello ad elettrolita
polimerico
Vantaggi della cella ad
elettrolita polimerico:
-Funzionamento a bassa temperatura;
-Elevata densità di potenza dello
stack(1,7kW/l,1,3kW/kg);
-Assenza di problemi di corrosione tipici di altre celle;
-Relativa semplicità costruttiva;
-Rapidità di partenza a freddo(circa un minuto);
-Con idrogeno come combustibile il veicolo è a “zero
emissioni”;
Quando il veicolo a idrogeno..
Vi sono diversi impedimenti alla penetrazione del veicolo a
idrogeno:
-problemi tecnici;
-ostacoli strutturali;
-adeguamento delle normative;
-impatto psicologico.
I PRIMI PROTOTIPI
Kia Borrego fuel cell
Potenza: massimo di 115kW/154cv.
Stoccaggio: tre serbatoi per 202 litri di idrogeno a 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 PROTORIPI