Vi spiegheraghju cumu l'idrogenu porterà a decarbonizazione
Studiu approfonditu di Luca Longo nantu à l'idrogenu è i so circondi
Mancu u Coronavirus hà fattu. In u mondu sanu, u forte rallentamentu di tutte l'attività di pruduzzione è l'arrestu di i mezi di trasportu imposti da a pandemia hà causatu grandi danni à l'ecunumia è à a nostra vita, ma – purtroppu – l'impattu di u bloccu nant'à e emissioni chì alteranu u clima hè statu minimu è momentariu.
In realtà, sia l' Amministrazione Naziunale Oceanica è Atmosferica sia l' Istitutu Scripps di Oceanografia anu misuratu novi valori record per a concentrazione di CO 2 in atmosfera già in lugliu 2020.
Dopu à a delusione, ci pudemu cunsulà perchè hè statu almenu dimustratu al di là di ogni dubbitu pussibule chì a suluzione di u riscaldamentu climaticu ùn pò esse solu piantà tuttu u pianeta.
Per ghjunghje à l'ubbiettivi di decarbonizazione fissati da l'accordi di Parigi, ci vole à fà una vera transizione energetica. Questu richiederà u rapidu sviluppu di e fonti di energia rinnovabili assieme à un abbandonu altrettantu rapidu di i combustibili fossili, cuminciendu cù u carbone. In particulare, un passu decisivu serà l'elettrificazione progressiva di macchine, motori è impianti chì oghje operanu cù combustibili fossili. L'elettricità duverà vene micca da e centrali termoelettriche chì brusgianu i fossili – altrimenti simu tornati in cima – ma da fonti rinnovabili, prima di tuttu u sole è u ventu.
Sfurtunatamente, tuttavia, l' Agenzia Internaziunale di l'Energie Rinnovabili stima chì da 2050 più di a metà di u cunsumu venerà da settori chì ùn ponu micca esse elettrificati.
Inoltre, serà necessariu risolve u prublema di cumu bilancià l'intermittenza di e fonti rinnovabili (di notte i pannelli solari ùn funzionanu micca è in mancanza di ventu e turbine eoliche sò fermate) cù a variabilità di a dumanda d'energia.
Infatti, à u cuntrariu di i carburanti, l'elettricità ùn pò micca esse cunservata: deve esse aduprata à u mumentu chì hè generata, altrimenti si perde per sempre. Una suluzione per bilancià a fattura è permette ci di cunservà l'energia verde quandu hè dispunibule è poi usalla quandu hè necessariu, hè quella di e batterie: trasforma l'energia elettrica in energia chimica immagazzinandula in i ligami trà molecule è metalli presenti in a batteria, è dopu inverse a reazione è trasformalla in elettricità quandu ne avemu bisognu. Sfurtunatamente, e batterie anu numerosi svantaghji: adupranu spessu metalli rari, costosi è difficiuli à truvà, inquinanu a so pruduzzione è ne dispunenu, sò pesanti è ùn sò micca adatti per l'usu in tutti i dispositivi mobili.
L'idrogenu (H 2 per l'amichi) pò esse a molecula chì ci aiuterà à superà sta sfida: hè un eccellente trasportatore energeticu in forma di gas. In fattu, un solu kg di H 2 hè capace di sviluppà 142 MJ di energia, paragunatu à 56 per u gas naturale, 45-46 per a benzina, diesel o kerosene, 30-32 per u carbone è 16 per u legnu. Pò esse facilmente trasportatu longu à i gasdotti ancu se, essendu un gas, hà una densità più bassa di i combustibili fluidi o solidi.
Inoltre, l'idrogenu hè di gran lunga l'elementu u più abbundante in tuttu l'Universu: u Sole è a Via Lattea stessa sò cumposti da trè quarti d'idrogenu. Ma u trump card di H 2 hè chì ùn produce micca emissioni di CO 2 o altri inquinanti!
In Terra, l'idrogenu hà solu un grande prublema: ancu s'ellu ci sò oceani interi nantu à a superficia di u nostru pianeta, tuttu questu idrogenu si trova in forma ossidata: si chjama … acqua.
Per utilizallu cum'è trasportatore d'energia, avemu bisognu di furnisce elettricità à l'acqua in un elettrolizatore: un dispositivu chì trasforma l'energia elettrica in energia chimica di legame disassemblendu molecule d'acqua, chì sò assai stabili, per trasformarle in molecule di idrogenu è di ossigenu, tramindui assai reattivi. S'è no poi scappari lu electrolyser in riversu, addiventa un portable carburante chì daretu trasfurmaneghjani energia chimichi in energia elettrica da cunsumanu mulèculi particulars H 2 è O 2 à pruducia H stadda 2 O mulèculi.
Per questu, duvemu cunsiderà l'idrogenu cum'è un vettore per u trasportu è l'immagazzinamentu di l'energia è micca cum'è una fonte d'energia – a menu chì pudemu ottene direttamente nantu à u Sole, induve hè dighjà in u statu micca ossidatu; ma hè abbastanza luntanu è … sicuramente assai caldu.
Ma torna à a Terra: in un pannellu solare o un parc eolicu, quandu pruducimu energia in più di a dumanda, pudemu sviate u surplus di elettricità à un elettrolizatore alimentatu da acqua. Pudemu usà o liberà ossigenu in l'atmosfera è almacenà l'idrogenu cumpressendu in cilindri. À u cuntrariu, quandu a dumanda di energia supera a nostra capacità di pruduzzione rinnovabile, pudemu fà girà l'elettroliseru à l'inversu è trasformà l'energia chimica in elettricità.
Oltre à aduprà per stabilizà a rete elettrica – immagazzinendu l'energia in eccessu prodotta da rinnovabili invece di sprecarla – o cume carburante per automobili, camion, ancu navi intere, l'idrogenu pò alimentà processi industriali chì richiedenu grandi quantità di energia, cume acciaierie o l'industria di u Siliziu chì facenu quelle produzzione più rispettose di l'ambiente.
Un altru aspettu pusitivu per l'idrogenu hè l'efficienza di cunversione: una pila di combustibile attuale per un veìculu à idrogenu ottiene digià l'efficienza di 60%, mentre chì per un mutore à benzina questu hè solu 20%. Ancu una muderna centrale termoelettrica à carbone hà una efficienza di 45%; ma 10% si perde longu à a linea elettrica prima di ghjunghje à l'utilizatori.
Per tutti questi aspetti pusitivi, ci hè unu negativu: in u mumentu u costu di l'idrogenu hè troppu altu paragunatu à e tecnulugie più tradiziunali. Ma avemu una bona nutizia ancu à què.
In u 2000, pruduce una certa quantità di energia cremendu oliu costa 40 volte menu chè ottene lu aduprendu l'idrogenu pruduttu da fonti rinnovabili. In u 2010 u raportu era calatu à solu 10 è oghje l'energia da u verde 2 costa solu u doppiu di quella di i fossili.
L' Agenzia Internaziunale di l'Energia prevede chì dighjà in u 2030 u prezzu di H 2 scenderà di un altru 30% grazia à l'aumentu di a produzzione ma, sopratuttu, à u migliuramentu di e tecnulugie rinnuvevule è quelle per a generazione d'idrogenu.
E dopu cù a ricerca è u sviluppu, finu à chì pudemu tene un pezzu di Sole in un vasettu per aduprà ogni volta chì vulemu.
(Un riassuntu di l'articulu hè statu publicatu nantu à eni.com)
Questa hè una traduzzione automatica da a lingua italiana di un post publicatu in StartMag à l’URL https://www.startmag.it/energia/idrogeno-decarbonizzazione/ u Sat, 03 Oct 2020 06:17:24 +0000.