L'idrogeno - elemento più diffuso nell'universo - è il gas più leggero del nostro pianeta.
È presente nell'acqua e in tutti i composti organici e organismi viventi.
Incolore e inodore, non è fonte di energia ma un vettore energetico che potrà cambiare in futuro molti settori della nostra vita rivoluzionando l'intero sistema energetico, sia come combustibile nel traffico o come fornitore di energia per produrre elettricità e calore.
In tutti questi settori infatti, l'idrogeno consente l'uso di fonti energetiche rinnovabili.
Nel maggio 2007, una larga maggioranza dei Parlamentari europei adottò un'importante Decisione a favore della costruzione nei Paesi dell'Unione di piattaforme per la produzione di idrogeno, vettore energetico del futuro.
Più precisamente, il Parlamento ha preso una posizione ufficiale riguardo alle future linee di sviluppo energetico dei Paesi membri, affermando che tra i fattori chiave per l'indipendenza energetica spicca la messa a punto di una tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno per immagazzinare energie rinnovabili e la creazione di griglie di energia intelligente per distribuire l'energia stessa.
Per tali motivi, la dichiarazione invita le istituzioni dell'UE a produrre entro il 2020 il 33% dell'elettricità e il 25% dell'energia globale ricorrendo a fonti di energia rinnovabile e a sviluppare una tecnologia di immagazzinaggio delle celle a combustibile a idrogeno.
L'Unione europea è anche invitata a sviluppare altre tecnologie di immagazzinaggio, per usi portatili, impianti permanenti e fini di trasporto e a mettere a punto entro il 2025 in tutti i paesi membri dell'UE un'infrastruttura a idrogeno decentralizzata, dal basso verso l'alto.
I vantaggi dell'idrogeno nel settore energetico
La molecola di idrogeno (H2) è un vettore energetico molto promettente, soprattutto in relazione al possibile e definitivo decollo delle fonti energetiche rinnovabili, in quanto può rappresentare la migliore risposta allo stoccaggio delle stesse.
I vantaggi dell'idrogeno sono numerosi: grazie ad un'elevata densità energetica in rapporto al peso e alla possibilità di ottenerlo da numerose fonti, permette di ridurre la dipendenza da petrolio e consentire la necessaria diversificazione delle fonti energetiche.
Le fonti rinnovabili aleatorie (radiazione solare e vento su tutte) e la stessa energia elettrica, hanno il grosso problema che non sono immagazzinabili o lo sono scarsamente (con le tecnologie attuali, ad esempio le batterie elettrochimiche).
L'idrogeno può rappresentare la soluzione ideale nello stoccaggio di energia, soprattutto da quella a fonti rinnovabili. Ad esempio, l'energia elettrica prodotta da un impianto fotovoltaico di una generica utenza, può servire (quando non direttamente consumata dall'utenza stessa) per la produzione di idrogeno dall'acqua, per utilizzarlo in unità cogenerative (ad esempio fuel cells) per la produzione di energia elettrica e/o termica nei momenti in cui il sole non c'è.
Il problema principale sulla "eco-compatibilità" dell'idrogeno è che la molecola H2 non è presente allo stato naturale e la si deve ricavare da altri elementi. Allo stato attuale la sua produzione è quasi esclusivamente da fonti fossili (processo di reforming), mentre la nuova frontiera dovrebbe essere quella dell'estrazione dall'acqua in ciclo chiuso (vale a dire ricorrendo alle fuel cells che danno acqua come prodotto di scarto) o da biomasse (mediante gassificazione).
Se prodotto tramite elettrolisi da fonti di energia naturali (quali l'energia solare, eolica e idroelettica), è possibile produrre idrogeno senza significative emissioni di anidride carbonica.
L'idrogeno può essere bruciato in motori a combustione interna, utilizzati su alcuni prototipi di auto.
Le pile a combustibile (fuel cells) sono un modo per ottenere elettricità dall'ossidazione dell'idrogeno senza passare dalla combustione diretta, e ottenere quindi maggiore efficienza in un futuro in cui la produzione di idrogeno avverrà utilizzando fonti rinnovabili e non più combustibili fossili.
Sempre attualmente, l'utilizzo di idrogeno nei trasporti è allo stato di prototipi che utilizzano fuel cells (con vapore acqueo come unica emissione) oppure i "classici" motori endotermici che, oltre al vapor d'acqua, presentano come gas di scarico tutti i prodotti dell'ossidazione ad alta temperatura del comburente (aria), fra cui, su tutti, gli ossidi di azoto.
Particolarmente interessante lo studio effettuato dal National Research Council americano che ha stimato i costi di transizione verso un sistema di mobilità basato su veicoli a idrogeno e fuel cells (scarica il documento: ).
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