Fotovoltaico con accumulo ad idrogeno

z657654bL’idrogeno costituisce un buon mezzo per l’accumulo di energia elettrica prodotta con fonti rinnovabili, ed ha il vantaggio di essere anche un vettore, cioè trasportabile. Pertanto, l’idrogeno può essere utilizzato per rendere l’utilizzatore di un sistema fotovoltaico completamente autosufficiente o quasi dalla rete di distribuzione, soprattutto per impieghi di potenza relativamente piccola.

Il ciclo di immagazzinamento dell’energia in idrogeno prevede la sua produzione con elettrolizzatori (50 kWh danno 1 kg di H2), il suo stoccaggio in bombole, serbatoi o cavità sotterranee e la sua successiva trasformazione in elettricità tramite celle a combustibile. Si noti che la compressione a 200 bar dell’idrogeno assorbe appena il 2,1% del suo contenuto energetico.

Pertanto un sistema fotovoltaico con accumulo ad idrogeno – che potrà operare in modalità stand-alone oppure connesso alla rete di distribuzione pubblica – sarà composto, fondamentalmente: dai pannelli fotovoltaici come sorgente di energia, da un elettrolizzatore, da una cella a combustibile, da un eventuale gruppo batterie o generatore diesel di backup, da appropriate interfacce di elettronica di potenza per adattare tensione, frequenza e quant’altro agli utilizzatore e/o alla rete e, infine, da un sistema di misura e monitoraggio.

Un elettrolizzatore di taglia piccola o medio-piccola che genera 170 litri di idrogeno all’ora produrrà 1.000 litri – cioè un metro cubo – di gas in circa 6 ore. E con un metro cubo di idrogeno possiamo fare molte cose: ad esempio, far funzionare per 3 ore una stufa a gas propano che sfrutta direttamente gas a bassa pressione e un processo di combustione catalitico.

Ovviamente, se per produrre l’idrogeno usate l’elettricità di rete, avrete un costo di gestione che per un elettrolizzatore da 1.000 watt è di circa 0,25 euro/kWh, e quindi di 1,5 euro/mc, ma se alimentate l’elettrolizzatore con uno o più pannelli fotovoltaici, allora il combustibile – o carburante, a seconda dell’utilizzo – vi sarà fornito gratis dalla natura, cioè dal sole.

Rispetto alle batterie, l’accumulo ad idrogeno è una tecnologia meno matura ed economica, sebbene anch’essa relativamente semplice. Inoltre, è meno efficiente: l’efficienza di un piccolo elettrolizzatore è dell’ordine del 50%, mentre quella di un impianto su scala industriale è intorno al 67%. Tuttavia, l’idrogeno è ideale per applicazioni nell’ambito della mobilità, tra cui auto e autobus alimentati a idrogeno, e il prezzo a kWh di quest’accumulo potrebbe crollare se si sviluppa un mercato di massa.



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