L'idrogeno e le celle a combustione
L’idrogeno fu individuato come sostanza
distinta nel 1776 da Henry Cavendish (chimico e fisico scozzese: 1731–1810)
che lo chiamò “aria infiammabile” grazie alla sua
alta infiammabilità.
Il nome idrogeno però lo si deve ad Antoine Lavoisier (chimico
francese: 1743–1794) che unì le parole “hydro: acqua” e “genes:
generare”.
L'idrogeno è un
gas che a pressione atmosferica e a temperatura ambiente
(298K) è incolore, inodore, insapore, altamente
infiammabile e leggerissimo (peso atomico 1).
L'idrogeno è l'elemento più leggero e più abbondante
di tutto l'universo. È presente nell'acqua e in
tutti i composti organici e organismi viventi. Le stelle
sono principalmente composte di idrogeno nello stato di
plasma.
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Estrazione
di idrogeno e ossigeno con Idrolisi
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La produzione e l’immagazzinamento dell’idrogeno
L’idrogeno è il combustibile per eccellenza, infatti lo
scarto della sua combustione non è altro che vapore acqueo,
questo significa quindi massima sostenibilità ambientale e possibile
soluzione dei problemi legati all’inquinamento atmosferico del
nostro pianeta se sostituito ai combustibili fossili.
L’idrogeno purtroppo non è reperibile allo stato libero,
tuttavia può essere prodotto in svariati modi: dalle bio-masse
per massificazione, dai rifiuti con processi foto-elettrochimici, da
alghe attraverso reazioni foto-biologiche ma soprattutto tramite il
processo di elettrolisi dall’acqua.
E’ proprio questa ultima tecnica di estrazione dell’idrogeno
che lo rende molto interessante, applicato alle fonti energetiche rinnovabili.
Infatti se si pensa all’estrazione dell’idrogeno in maniera
industriale dagli idrocarburi (sistema di produzione attualmente più utilizzato)
si avvalla quanto affermato da molti sulla “poco realistica” sostenibilità ambientale
dell’idrogeno, visto che per ogni atomo di carbonio presente
negli idrocarburi utilizzati nei processi di “reforming”,
si produce una molecola di anidride carbonica.
Come sappiamo, l'anidride carbonica è il principale dei gas
cosiddetti “serra” i quali contribuiscono al riscaldamento
del nostro pianeta, con gravi e ancora non del tutto prevedibili conseguenze
sul clima.
In effetti, la quantità di anidride carbonica ottenuta producendo
idrogeno per “reforming” è la stessa che si produrrebbe
se il metano o il petrolio utilizzati fossero bruciati direttamente
in una centrale elettrica.
Ma la situazione cambia se l’idrogeno viene prodotto
per elettrolisi dell’acqua usando energia elettrica prodotta da impianti
fotovoltaici o generatori eolici, da fonti rinnovabili quindi e ritrasformato
in energia elettrica usando apparati come le CELLE A COMBUSTIBILE (fuel
cell).
Inoltre il processo di elettrolisi produce, come scarto eccellente,
anche ossigeno che può essere recuperato per altri scopi non meno
importanti, aumentando il rendimento del sistema.
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