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Materials and components for Hydrogen production by sulphur based thermochemical cycles

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Un passo più vicini all'economia dell'idrogenoS

Alcuni scienziati europei hanno sviluppato nuovi materiali per migliorare la produzione di gas di idrogeno (H2) dall'acido solforico. I prototipi di reattore hanno convalidato l'efficienza e l'economicità dell'H2 quale alternativa ai combustibili fossili.

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I combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale) hanno fornito energia al mondo fin dalla Rivoluzione industriale. Tuttavia, il fabbisogno di elettricità aumenta rapidamente a seguito della crescita della popolazione e dell'industrializzazione. Mentre le riserve continuano a ridursi, l'elettricità da cui dipendiamo per così tante cose sta divenendo una merce molto ricercata, soggetta a fortissime fluttuazioni in termini di prezzo e disponibilità. Se a tale mancanza di scorte affidabili si aggiunge l'inquinamento prodotto dalla produzione di energia da combustibili fossili, è evidente che ci occorrono alternative. L'idrogeno risulta tra le più promettenti. In natura è abbondante e non limitato a specifiche regioni. L'unico sottoprodotto della sua combustione è l'acqua. Tuttavia, l'H2 (vale a dire la forma di idrogeno utilizzata come combustibile) non è presente in natura. Deve essere "estratto" da altri composti tramite reazioni chimiche. Può essere estratto da combustibili fossili, che per natura contengono idrogeno in abbondanza, ma tale ipotesi contrasta con lo scopo. L'H2 è producibile anche attraverso cicli termochimici basati sullo zolfo, che sfruttano la decomposizione dell'acido solforico (H2SO4), ovvero la fase a più intensa energia dei cicli. Questa fase però presenta impegnative sfide in termini di materiali e processi. Per migliorare tali cicli per la generazione di H2 solare o nucleare, il progetto Hycycles ("Materials and components for hydrogen production by sulphur based thermochemical cycles"), finanziato dall'UE, si è concentrato sul miglioramento dei materiali in essi impiegati. Gli scienziati hanno rivolto l'attenzione ai materiali ceramici della famiglia del carburo di silicio (SiC), quali sostrati su cui potrebbe avvenire la decomposizione catalitica dell'acido solforico. I catalizzatori accelerano le reazioni e sono quindi una componente importante per aumentare l'efficienza. Uno dei maggiori scambiatori di calore SiC mai creati è stato realizzato grazie ai progressi di Hycycles. È stata dimostrata la scalabilità del prototipo di reattore a energia solare, con l'applicazione di modifiche di limitata entità. Inoltre, Hycycles ha valutato i costi di impianto e di produzione di H2, al fine di integrare studi tecnici e fornire un quadro completo dei possibili scenari di aumento di scala. La tecnologia di Hycycles dovrebbe avvicinare ulteriormente il mondo all'economia all'idrogeno, la quale fa sperare in una liberazione dalla dipendenza dai combustibili fossili, in vista di un pianeta più sano.

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