Al giorno d’oggi, le due principali applicazioni dell’idrogeno sono quelle che riguardano la conversione e l’accumulo di energia, alle quali si aggiunge il suo utilizzo come vettore energetico.
In questi due ambiti, sono fondamentali le tecnologie elettrolitiche ad alta temperatura, che richiedono misure di sicurezza particolareggiate alle elevate temperature di processo e alla necessità di delimitare le aree di svolgimento delle operazioni, dovuta principalmente alla possibilità di sviluppo di incendi ed esplosioni.
Attualmente la tecnologia più utilizzata è quella degli elettrolizzatori ad ossidi solidi.
In questo caso vi è un elemento aggiuntivo di pericolosità dato dall’uso di schemi complessi di circolazione dei gas per migliorare l’efficienza del ciclo produttivo ed evitare la corrosione dei materiali costituenti il reattore.
A questo problematiche ha provato a rispondere un team di ricercatori italiani dell’ENEA, che ha messo a punto una possibile soluzione alle questioni precedentemente accennate; nel brevetto da poco depositato, è descritto un efficace sistema per la riduzione drastica di fiamme ed esplosioni e la “messa al bando” del ricircolo dell’idrogeno, solitamente uno degli step più critici dal punto di vista della sicurezza.
Il processo ideato dai ricercatori rappresenta un optimum, anzitutto dal punto di vista delle temperature di esercizio, ridotte dai 700-900°C riferiti alle tecnologie più diffuse oggi fino ai 500-550°C.
Inoltre il sistema è alimentato da energia solare a concentrazione ed è capace di fornire idrogeno e una miscela di ossigeno e anidride carbonica senza tracce di azoto.
Idrogeno più sicuro grazie alla CO2
Ma a cosa è dovuto il miglioramento delle prestazioni del nuovo sistema in termini di sicurezza di processo?
Di certo, gran parte del progresso è dovuta all’uso dell’anidride carbonica, prodotta all’interno del processo; la duplice funzione del gas è semplice da spiegare, dato che se da un lato la CO2 è un ottimo agente per l’estinzione delle fiamme, dall’altro è anche capace di ridurre l’infiammabilità dell’idrogeno.
Altra novità importante del brevetto elaborato nei laboratori ENEA è quella del ricircolo nell’impianto di elettrolisi, che non riguarda più l’idrogeno (con i rischi annessi in termini di sicurezza) ma la stessa anidride carbonica, molto più sicura da trasportare.
Il vantaggio di questo nuovo brevetto è riconducibile a realtà industriali già pienamente affermate come le raffinerie di petrolio, le industrie di chimica organica di sintesi e dei fertilizzanti, dove si fa largo utilizzo dell’idrogeno per vari processi di produzione.
Alessandro Mercuri