Idrogeno, tre sfide da superare per essere un’alternativa vincente

Pubblicato il 16 giugno 2021

L’idrogeno è l’elemento più abbondante di tutto l’Universo. Basti pensare che il sole e la Via Lattea sono composti per la maggior parte di questo elemento e che un solo chilogrammo di H2 è in grado di sviluppare almeno il triplo di energia rispetto ad altre fonti, quali gas naturale, benzina, diesel o carbone.

Si tratta di una risorsa fondamentale, che consentirà un miglioramento dell’impatto ambientale nella produzione e distribuzione dell’energia, specialmente nei settori del trasporto, del residenziale e delle applicazioni industriali.

Se utilizzato in una cella a combustibile, l’idrogeno consente di produrre elettricità a bordo di automobili, carrelli elevatori, camion e treni

L’idrogeno può essere utilizzato per produrre energia e calore per le abitazioni e le proprietà commerciali, con il vantaggio che si possono utilizzare le infrastrutture esistenti di gas naturale già presenti oggi nelle case e negli uffici.

L’idrogeno è ampiamente utilizzato in diversi settori industriali, come la lavorazione dei metalli, la produzione di vetro, l’industria elettronica.

“Si prevede che l’idrogeno avrà un ruolo importante nella rivoluzione delle energie rinnovabili. Sebbene più costoso, l’idrogeno verde è quello più auspicabile ed ecocompatibile”, dichiara Alberto Carelli, Managing Director Divisione Industrie Service di TÜV Italia. “In maniera semplice, la via principale per produrlo da fonti rinnovabili è utilizzare un elettrolizzatore, grazie al quale fornendo elettricità all’acqua, vengono scisse le molecole di H2O nei suoi componenti, ossigeno e, appunto, idrogeno, trasformando l’energia elettrica in energia chimica”.

Per poter usufruire dei vantaggi dell’idrogeno, però, è necessario superare alcune sfide riguardanti lo stoccaggio, il trasporto e la distribuzione.

L’idrogeno, infatti, pur essendo in grandissime quantità, esiste in forma ossidata e per poterlo utilizzare a fini energetici è necessario “ottenerlo” dalle molecole d’acqua e successivamente immagazzinarlo.

La sfida più grande è relativa alla sua densità estremamente bassa per cui deve essere compresso o liquefatto al fine di risultare economicamente competitivo rispetto alle altre forme di energia. Tuttavia, raggiungere questo obiettivo presenta diverse sfide e difficoltà tecniche.

“L’idrogeno compresso è esplosivo e si liquefa a -253°C, una forma di stoccaggio che necessita di nuove tecnologie rispetto a quelle a disposizione attualmente”, aggiunge Carelli. “Le normative per l’immagazzinamento dell’idrogeno, inoltre, variano in modo significativo per ogni Paese, rendendo difficoltosa l’utilizzo di una tecnologia unificata per tutti. In aggiunta, miscelare l’idrogeno con il gas naturale può essere pericoloso e contribuisce a rendere estremamente fragili i componenti e i materiali di stoccaggio”.

Per quanto riguarda il trasporto, inoltre, vi sono tre modalità che riguardano la distribuzione e lo stoccaggio: i gasdotti, utilizzati per distribuire l’idrogeno attraverso l’infrastruttura esistente del gas naturale o costruendone di nuove ad uso esclusivo, i camion con rimorchio (o chiatte e navi) e l’immagazzinamento in serbatoi speciali, specificatamente progettati per contenere idrogeno liquefatto o compresso.

“La costruzione di nuovi gasdotti per l’idrogeno richiede un investimento iniziale importante, ma è forse la modalità più semplice per distribuire il gas”, conclude Carelli. “L’utilizzo dell’infrastruttura di gas naturale esistente comporta costi inizialmente più bassi, ma necessita di un attento monitoraggio per garantire che ci sia la giusta proporzione di idrogeno mescolato al gas naturale.

TÜV fornisce una varietà di servizi per gli operatori in questo settore, come la certificazione di attrezzature a pressione stazionarie o trasportabili come organismo notificato secondo Ped e Tped, la certificazione di componenti secondo Atex, certificazione dei procedimenti di saldatura per sistemi e recipienti contenenti Idrogeno, revisione del progetto e revisione del piano di ispezione e prova (ITP) per la certificazione dell’assemblaggio secondo Ped, valutazione dei rischi/Studi Hazop o Hazid per sistemi a idrogeno, servizi di compatibilità e caratterizzazione dei materiali in contatto con idrogeno.

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