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Produrre idrogeno verde per le applicazioni industriali, utilizzando il 30% in meno di energia elettrica rispetto alle tecnologie attuali, rendendo sempre più competitivo questo vettore energetico pulito.
È la sfida lanciata dall’agenzia australiana per la ricerca scientifica (CSIRO) in collaborazione con la società di consulenza internazionale RFC Ambrian, attraverso la nuova società Hadean Energy, co-fondata per commercializzare la loro innovazione.
Nel 2024 partirà una prima sperimentazione su scala reale, con un progetto pilota nelle acciaierie di BlueScope.
Questa tecnologia, battezzata SOE (Solid oxide electrolysis), elettrolisi di ossido solido, punta a ridurre fortemente i costi di produzione dell’idrogeno grazie a una maggiore efficienza del processo produttivo, impiegando il calore di scarto delle industrie.
L’uso della SOE quindi, affermano i ricercatori, ha grandi potenzialità per essere integrato nelle industrie “pesanti” a elevato consumo di energia.
Come funziona?
In sintesi, evidenzia una nota, a differenza degli elettrolizzatori alcalini e di quelli PEM che utilizzano, rispettivamente, un elettrolita liquido e un elettrolita polimerico, la soluzione ideata in Australia usa un elettrolita ceramico tubolare allo stato solido (foto del titolo).
La tecnologia SOE, si spiega, lavora a temperature vicine agli 800 °C, quindi parte del costo energetico è destinato al riscaldamento dell’acqua.
Se però si utilizza il calore di scarto dei processi industriali per preriscaldare l’acqua che entra in un elettrolizzatore SOE, si abbatte del 30% il consumo di elettricità rispetto agli attuali impianti alcalini e a quelli PEM.
Il sistema sviluppato nei laboratori australiano usa tubi di ceramica. Il vapore scorre all’interno dei tubi e, quando viene applicata una corrente elettrica, il vapore si divide in ioni idrogeno e ioni ossido. Le membrane ceramiche sono conduttori di ioni ossido e separano contemporaneamente questi ioni (come l’ossigeno) dall’idrogeno.
Questa soluzione tubolare, aggiungono i ricercatori, è altamente scalabile: la quantità di idrogeno prodotto dipende dal numero di tubi ceramici inseriti nell’elettrolizzatore. Un altro vantaggio è che impiega materiali e metalli facilmente reperibili, contribuendo a ridurre i costi per realizzare gli impianti.
Il prossimo passo è testare la tecnologia su scala industriale, dimostrando che può lavorare bene anche fuori dei laboratori.
Si sta lavorando con il più grande produttore di acciaio australiano, BlueScope, per costruire un grande elettrolizzatore e testarlo nelle loro acciaierie di Port Kembla. L’inizio della sperimentazione è previsto per il 2024.
