Dal Fraunhofer Institute una tecnologia per la separazione efficiente ed economica di idrogeno e gas.

UN PASSO IN AVANTI PER LA DISTRIBUZIONE DELL’IDROGENO

I ricercatori della Fraunhofer-Gesellschaft hanno sviluppato una tecnologia per la separazione efficiente ed economica dell’idrogeno dal gas naturale. Questa tecnologia a membrana consente alle due sostanze di essere instradate insieme attraverso la rete del gas naturale e quindi isolate l’una dall’altra al momento della loro destinazione finale. Un importante passo avanti nel trasporto e nella distribuzione dell’idrogeno.

L’idrogeno è un vettore che può garantire un approvvigionamento energetico privo di CO2: se viene prodotto da fonti rinnovabili come l’energia eolica e solare, si eliminano completamente le emissioni di CO2. Ma lo studio rileva che la Germania non dispone ancora di un’ampia rete di distribuzione dell’idrogeno. Di qui la domanda: come si può trasportare l’idrogeno “verde” dal produttore al consumatore?

IL PROGETTO HYPOS

L’obiettivo della ricerca, condotta nell’ambito del progetto HYPOS (Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany), è creare un’infrastruttura intelligente di reti di distribuzione e stazioni di stoccaggio che rendano disponibile l’idrogeno verde in tutte le regioni.

I partner del progetto HYPOS stanno perseguendo l’idea di trasportare l’idrogeno insieme al gas naturale vista la presenza in Germania di una rete di metanodotto lunga 511.000 chilometri e di 33 siti di stoccaggio del gas. Ma in che modo è possibile veicolare idrogeno e metano nella stessa rete? Sfruttando uno strato ultra-sottile di carbonio disposto su un substrato ceramico poroso, che agisce da membrana separando idrogeno e gas naturale.

IDROGENO PURO ALL’80%, UTILE PER LA PRODUZIONE DI ACCIAIO

Lo strato di carbonio si forma quando un particolare polimero di cui è composto il materiale ceramico viene riscaldato in assenza di ossigeno. Durante il processo di separazione, l’idrogeno e il gas naturale vengono spinti attraverso moduli tubolari: le molecole di idrogeno, più piccole, sono costrette a passare attraverso i pori della membrana – che hanno un diametro inferiore a un nanometro – e raggiungono l’esterno sotto forma gassosa, mentre le molecole di metano, più grandi, vengono trattenute. “In questo modo – spiega Adrian Simon, Group Manager presso Fraunhofer IKTS  – si ottiene idrogeno con un grado di purezza all’80%. Quando filtriamo il gas naturale residuo in un secondo step, otteniamo un grado di purezza del 90%”.

L’utilizzo dell’idrogeno con questo grado di purezza può trovare varie applicazioni: nella produzione di acciaio per esempio. Nei forni ad alta temperatura, sostituisce il carbonio fornendo un importante contributo alla riduzione delle emissioni di CO2. L’idrogeno è anche un’opzione interessante per l’approvvigionamento energetico degli edifici. Quando viene bruciato, genera energia e calore, l’unico sottoprodotto è l’acqua.