Idrogeno verde senza sostanze chimiche e iridio per sempre
Nell'ambito del progetto UE SUPREME, un team di ricerca internazionale sta sviluppando un elettrolizzatore per produrre idrogeno verde in modo più sostenibile ed efficiente
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L'idrogeno verde è considerato una componente indispensabile della transizione energetica globale, ma la sua produzione deve ancora affrontare enormi ostacoli economici e ambientali. Ad esempio, il promettente processo di elettrolisi PEM (membrana a scambio protonico), particolarmente adatto a produrre idrogeno verde quando la fornitura di energia elettrica da impianti eolici e fotovoltaici è fluttuante, è ancora molto costoso rispetto alla produzione con combustibili fossili. Anche la sostenibilità deve essere esaminata in questo caso. Il sistema si basa infatti su sostanze pericolose per l'ambiente, come i PFAS, che l'UE intende vietare a breve. Questi svantaggi devono essere eliminati nel progetto UE SUPREME. Nei prossimi tre anni, un team internazionale guidato dalla University of Southern Denmark con la partecipazione della Graz University of Technology (TU Graz) condurrà ricerche su una tecnologia di elettrolisi priva di PFAS e altamente efficiente, che richiede anche un numero molto inferiore di materie prime critiche come l'iridio ed è quindi molto più conveniente.
Un passo importante verso la transizione verde
"L'idrogeno viene utilizzato come materia prima in quantità molto elevate, e questo continuerà ad aumentare in futuro. Tra questi, la produzione di ammoniaca, la produzione di metanolo e l'industria siderurgica", afferma Merit Bodner dell'Istituto di Ingegneria Chimica e Tecnologia Ambientale della TU Graz. "Se riusciremo a evitare l'uso di sostanze nocive nella produzione di idrogeno verde e a portarlo a un livello di prezzo simile a quello dell'idrogeno fossile in termini economici, avremo compiuto un passo importante verso la transizione verde. Questo lo rende più interessante anche per altre applicazioni, come lo stoccaggio dell'energia in eccesso proveniente dalle fonti rinnovabili".
Il ruolo della TU Graz è di importanza centrale in questo progetto. Il team di Merit Bodner sta valutando quali materiali alternativi privi di PFAS sono disponibili in commercio e sta analizzando il loro confronto con gli attuali standard industriali. Particolare attenzione è rivolta a verificare se i materiali più sostenibili siano altrettanto duraturi ed efficienti nel funzionamento industriale continuo per fungere da sostituti a tutti gli effetti. L'uso di queste alternative per la sintesi di membrane è oggetto di ricerca da parte del Consiglio turco per la scienza e la tecnologia TÜBITAK, che sta sviluppando la prossima generazione di membrane microporose prive di PFAS.
Riduzione e riciclo dell'iridio
L'Università della Danimarca meridionale e l'azienda britannica di metalli e catalizzatori Ceimig stanno conducendo una ricerca su come ridurre fino al 75% l'uso del costoso metallo del gruppo del platino, l'iridio. Inoltre, il team vorrebbe sviluppare processi che permettano di riciclare circa il 90% dell'iridio ancora necessario. L'istituto di ricerca tedesco Fraunhofer ISE sta producendo le unità di elettrodi a membrana, mentre l'azienda norvegese di idrogeno Element One Energy AS (EoneE) sta sviluppando un nuovo tipo di elettrolizzatore rotante.
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