Un nuovo metodo per rompere le molecole d’acqua e produrre idrogeno
(Rinnovabili.it) – La produzione di idrogeno verde si affida oggi esclusivamente all’elettrolisi. Un processo ben rodato ma alla ricerca continua di una maggiore efficienza. I passi avanti in questo campo sono numerosi e continui, ma lentamente si stanno affiancando anche soluzioni alternative. Soluzioni come quella su cui ha scommesso la startup israeliana H2Pro, la cui tecnologia sta attirando l’attenzione di grandi investitori.
La società, vincitrice dell’edizione 2020 della New Energy Challenge di Shell, quest’anno ha raccolto 18,5 milioni di euro. Per la precisione 3,5 milioni arrivano dalla Breakthrough Energy Ventures, il braccio finanziario dell’omonima coalizione fondata da Bill Gates. Altri 1,65 milioni sono stati sborsati dalla Horizon Ventures e 430 mila euro dalla Ignitis Innovation Fund. Risorse importati che avvicinano un po’ di più l’innovazione al mercato.
L’obiettivo di H2Pro è di commercializzare un dispositivo per la riduzione idrogeno che sia più efficiente e meno costoso dell’elettrolisi. In termini prettamente i numerici: 42 kWh per kg H2 ad un costo di 1 dollaro al kg. Per capire se e come la tecnologia di H2Pro possa farcela, è necessario compiere qualche passo indietro.
Come funziona l’E-TAC?
Nell’elettrolisi viene applicata una corrente ai due elettrodi immersi nell’acqua innescando la reazione di ossidoriduzione che “rompe” le molecole di H2O, rilasciando idrogeno e ossigeno. La soluzione della startup funziona in maniera simile ma aggiunge alla fase elettrochimica anche una fase chimica guidata dal calore che permette di ottenere idrogeno ed ossigeno in momenti separati. Sono proprio questi due passaggi che danno il nome alla tecnologia: E-TAC, ossia Electrochemical–Thermally Activated Themical
L’approccio di H2Pro alla produzione di idrogeno è unico in quanto è guidato sia elettricamente che chimicamente, il che presenta enormi opportunità per questo importante mercato”, ha affermato Carmichael Roberts, del Breakthrough Energy Ventures. “Non vediamo l’ora di lavorare con loro e con la Commissione Europea per sviluppare ulteriormente il sistema di produzione di idrogeno E-TAC di H2Pro e supportare la missione dell’azienda di commercializzare idrogeno verde a basso costo”.
Come funziona? Il processo sostituisce la convenzionale elettrolisi con un ciclo in due fasi in cui l’anodo viene prima caricato (elettrochimicamente) e poi rigenerato (chimicamente). Nella prima fase la reazione di produzione dell’idrogeno a livello del catodo è identica a quella dell’elettrolisi, con l’unica differenza di avvenire a temperatura ambiente. Pertanto anche i materiali catodici non cambiano. Nello stesso momento, tuttavia, l’anodo – composto da idrossido di nichel – cambia la sua composizione chimica. Per la precisione viene “caricato” dagli ioni idrossido (OH–) rilasciati dalla reazione catodica, immagazzinando ossigeno. Quest’ultimo viene rilasciato quando la temperatura della soluzione viene porta a 95°C permettendo all’anodo di rigenerarsi e ricominciare da capo il ciclo.
Secondo l’azienda i reattori elettrolitici senza membrana di E-TAC sono adatti per la produzione di idrogeno ad alta pressione e il ridimensionamento economico. “Questo processo consente la generazione di idrogeno verde in un modo che mantiene un’elevata efficienza energetica (98,7% HHV) all’interno dei reattori e un’efficienza del sistema del 95%”.