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FP7

PRIMOLYZER — Risultato in breve

Project ID: 245228
Finanziato nell'ambito di: FP7-JTI
Paese: Danimarca

Riscaldamento ed elettricità migliori per uso domestico, alimentati dall'idrogeno

Alcuni proprietari di casa hanno già investito in unità che producono idrogeno tramite elettrolisi dell'acqua, in modo da produrre elettricità e calore senza caldaia. Un'elettrolisi migliore dovrebbe aumentare l'efficienza e ridurre i costi, favorendo una maggiore diffusione.
Riscaldamento ed elettricità migliori per uso domestico, alimentati dall'idrogeno
Le unità autonome che cogenerano riscaldamento ed elettricità (CHP) a uso domestico, denominate micro-CHP, sono un'alternativa molto efficiente e sostenibile all'utilizzo della caldaia a gas. Le unità micro-CHP sono multicarburante: in pratica possono impiegare una molteplicità di combustibili diversi. Una promettente versione si basa sul gas idrogeno, che viene prodotto mediante elettrolisi dell'acqua, stoccato in modo da essere utilizzato quando serve; la sua energia chimica viene convertita dall'unità CHP in energia elettrica e calore, scaricando soltanto acqua.

Se si riducessero i costi e si aumentasse la durata (che in se stessa riduce i costi di ciclo di durata) dell'unità elettrolitica, aumenterebbe notevolmente la diffusione sul mercato. Alcuni scienziati hanno sviluppato e testato una cella elettrolitica con membrana a scambio protonico (PEM) per alimentare il micro-CHP, avvalendosi di un finanziamento dell'UE stanziato per il progetto PRIMOLYZER ("Pressurized PEM electrolyzer").

Per scomporre l'acqua in idrogeno e ossigeno, le celle elettrolitiche PEM utilizzano un elettrolita a membrana polimerica ed elettrodi a base di platino (Pt). PRIMOLYZER ha studiato e sviluppato nuovi catalizzatori e membrane polimeriche (basate su acido solfonico perfluorato - PFSA), con stabilità termica e proprietà meccaniche simili, le cui proprietà elettriche risultano però migliori, se confrontate alle membrane attualmente più avanzate.

I partner hanno messo insieme i componenti in assemblati membrana-elettrodi (MEA), diversi dei quali sono stati testati per periodi prolungati, onde valutarne la durata. Tra quelli che hanno fornito prestazioni migliori, sono stati prodotti due moduli di celle elettrolitiche PEM. La membrana e il catalizzatore per la reazione di evoluzione dell'ossigeno sono risultati migliori rispetto ai concorrenti disponibili sul mercato; inoltre la purezza dell'idrogeno prodotto è risultata davvero elevata, alimentando il funzionamento di un micro-CHP PEM a bassa temperatura senza problemi per circa 220 ore. L'analisi dei costi indica una riduzione di quasi il 50% del costo di una singola cella elettrolitica, nel caso di aumento della produzione da 1 a 100 unità modulari.

PRIMOLYZER ha fornito una membrana polimerica, i catalizzatori, i MEA, i componenti dei moduli e un modulo in grado di essere commercializzato entro pochi anni. Ma non solo: il progetto ha sviluppato una tecnologia per la produzione dell'idrogeno applicabile a molteplici campi dell'energia, in una futura economia basata sull'idrogeno. Le idee saranno ulteriormente sviluppate nell'ambito della prosecuzione del progetto, ovvero la fase II di PRIMOLYZER. Nel frattempo, le conclusioni raggiunte rappresentano un contributo notevole agli obiettivi dell'UE relativi alla produzione sostenibile di idrogeno e alle relative catene logistiche.

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