Un gruppo di ricercatori propone di utilizzare l'ossigeno solido come mezzo per riciclare l'energia di raffreddamento
Liquefazione dell’idrogeno, come renderla meno costosa
(Rinnovabili.it) – Una delle maggiori difficoltà nella creazione di un commercio globale dell’idrogeno verde sta nel trasporto oceanico del vettore su lunghe distanze. In attesa che si perfezioni lo stoccaggio chimico dell’H2 attraverso sostanze o materiali terzi, al momento la soluzione più pratica a livello tecnologico è renderlo liquido, come si fa con il gas naturale. Il problema è che la liquefazione dell’idrogeno è un processo costoso che richiede temperature criogeniche (20 Kelvin, -253 °C), creando non pochi ostacoli alle catene di approvvigionamento. Si stima che gli attuali impianti per la produzione di idrogeno liquido abbiano bisogno di circa 13 kWh di elettricità per kg di idrogeno.
Un gruppo di ricercatori dell’Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) in Austria, ha studiato un approccio per rendere il tutto più economico. Come? Accoppiando nella supply chain la liquefazione dell’H2 alla solidificazione dell’aria. Nel dettaglio il team ha studiato la possibilità di utilizzare l’azoto o l’ossigeno solido come mezzo per riciclare l’energia di raffreddamento durante la rigassificazione del vettore liquido.
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La Solid Air Hydrogen Liquefaction
La Solid Air Hydrogen Liquefaction, questo il nome del processo, è suddiviso in quattro fasi principali: rigassificazione dell’idrogeno, trasporto di N2 o O2 solidi, liquefazione dell’idrogeno e trasporto dell’idrogeno liquido.
La prima fase comporta l’estrazione del potenziale di raffreddamento dall’H2 liquido per solidificare azoto e ossigeno che verranno successivamente spediti nell’impianto dove il vettore è stato liquefatto. L’aria solida è quindi utilizzata per ridurre il consumo di energia necessaria al raffreddamento dell’idrogeno gassoso. Secondo lo studio dei ricercatori, l‘energia richiesta per liquefare l’idrogeno può essere ridotta del 25,4% utilizzando N2 e del 27,3% utilizzando O2.
“L’uso dell’aria solida come mezzo per riciclare l’energia di raffreddamento attraverso la catena di approvvigionamento della liquefazione dell’idrogeno può ridurre i costi e i consumi energetici per il trasporto del vettore tra i continenti”, afferma l’autore principale Julian Hunt, ricercatore dell’Integrated Assessment and Climate Change Research Group del Programma IIASA per l’energia, il clima e l’ambiente. “Ciò aumenterebbe la fattibilità di un’economia globale dell’idrogeno in futuro e il numero di fornitori di idrogeno per le regioni che richiedono energia, come Cina, Europa e Giappone”. La ricerca è stata pubblicata sull’International Journal of Hydrogen Energy (testo in inglese).
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