Decomposizione termica dell’acqua da energia solare: la ricetta Enea per l’idrogeno verde.

UN NUOVO BREVETTO PER I CENTRI RICERCA ENEA DI FRASCATI E CASACCIA

Produrre idrogeno e ossigeno attraverso la decomposizione termica dell’acqua realizzata con l’energia solare. Questo l’oggetto del nuovo brevetto nato nei laboratori dei Centri Ricerche Enea di Frascati e Casaccia. Coinvolti anche ricercatori dei dipartimenti di “Fusione e Tecnologie per la Sicurezza Nucleare” e di “Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili”.

“Nella decomposizione termica la molecola dell’acqua è scissa ad alta temperatura direttamente in idrogeno e ossigeno che devono poi essere opportunamente separati. Con l’utilizzo di processi tradizionali ciò avviene a temperature tanto alte da rendere il processo impraticabile” spiega il ricercatore Enea Silvano Tosti.

Il brevetto propone un innovativo reattore a membrana costituito da una camera di reazione dove sono presenti contemporaneamente due tipi di membrane: una in tantalio per separare l’idrogeno ed una in materiale ceramico per separare l’ossigeno. “In questo modo riusciamo a produrre con 500 °C in meno la stessa quantità di idrogeno e ossigeno di un reattore tradizionale”, aggiunge Tosti.

IDROGENO VERDE PRODOTTO DA SOLARE A CONCENTRAZIONE

L’altra proposta innovativa consiste nell’unire questo reattore a membrana ad impianti solari a concentrazione, in grado di fornire calore ad alta temperatura. In questo modo si rende possibile la produzione di idrogeno direttamente dall’energia solare.

“La produzione diretta di idrogeno dal sole rispetto ad altri sistemi, come ad esempio l’accoppiamento di solare fotovoltaico con elettrolizzatori alcalini”, conclude Tosti, “è di grande interesse per la realizzazione di una catena energetica green. Ed è, inoltre, caratterizzata dal raggiungimento di elevate efficienze energetiche e da costi di investimento contenuti”. Con applicazioni potenziali sia per le utenze elettriche civili ed industriali, sia per i veicoli elettrici.

I SETTORI DI IMPIEGO PER IDROGENO E OSSIGENO

Un altro settore interessato da notevoli ricadute è quello della produzione di gas puri, in questo caso idrogeno e ossigeno, che possono trovare impiego nella chimica fine, nella farmaceutica e nell’industria elettronica. L’ulteriore sviluppo di questo tipo di reattore potrà beneficiare dei progressi tecnologici dei sistemi solari ad alta temperatura e dei materiali per alti flussi termici.