per fare l'idrogeno ci vuole petrolio ?

["Andrea Agostini" <lonanoda at tin.it>]

da cunegonda.it
mercoledi 14 aprile 2004


Per fare idrogeno ci vuole... petrolio?

Si parla di rivoluzione dell'idrogeno e sull'onda di questa promettente
innovazione tecnologica molte industrie automobilistiche si sono già
mobilitate nella produzione di prototipi alimentati a idrogeno. Le ragioni
di questo entusiasmo sono ancora difficili da decifrare, non solo perché il
rendimento energetico dell'idrogeno non sarebbe così vantaggioso da
suggerirne ua applicazione su vasta scala (e su questo punto è già
intervenuto criticamente un comitato di scienziati), ma anche perché non è
ben chiaro dove reperire l'immensa quantità di idrogeno che dovrebbe
alimentare la tanto attesa "rivoluzione".

L'idrogeno, che non esiste allo stato naturale in forma stabile - in altre
parole, non esistono giacimenti -, deve essere prodotto utilizzando ancora
carbone e petrolio. Occorre un'elevata quantita' di energia per innescare i
processi di formazione del gas.

Dopo Toyota e Bmw anche la Fiat, sorda agli appelli di Beppe Grillo che la
invitava a produrre auro più lente e a bassi consumi, entra nel cosiddetto
segmento del futuro: l'auto a idrogeno. In pompa magna a Milano sono stati
presentati i prototipi di Panda e Seicento i modelli che dovranno aprirsi un
varco nel futuro prossimo del mercato dell'auto.

L'entusiasmo con il quale viene accolto la nuova frontiera della tecnologia
dell'auto trazione rischia, pero', di oscurare alcuni aspetti tecnologici
legati alla produzione dell'idrogeno e alla quantita' di energia che occorre
impiegare per produrre il combustibile del terzo millennio.

L'idrogeno, come detto, non esiste sotto forma di giacimenti, quindi bisogna
produrlo. Come si produce l'idrogeno? Al momento la tecnologia prevede sette
procedimenti per la produzione di idrogeno erroneamente assimilato al gas
naturale e agli idrocarburi. L'idrogeno, infatti, e' da considerarsi un
'vettore' di energia e non una fonte. Non si trova allo stato naturale ma
deve essere prodotto attraverso un ingente trasferimento di energia che
genera i processi di formazione chimica del gas.

Steam reforming del metano

Questo processo utilizza gas metano o da frazioni leggere di petrolio, con
vapore d'acqua in presenza di un catalizzatore (generalmente nichel) alla
temperatura di 800 °C. Il gas risultante contiene anche monossido di
carbonio che, reagendo con il vapore, si trasforma in biossido di carbonio
(anidride carbonica). Con questo sistema attualmente si produce il 48% dell'
idrogeno (circa 240 miliardi di metri cubi all'anno a livello mondiale).

Sorbtion Enhanced Reforming (SER)

Una evoluzione dello Steam reforming , consente di ottenere idrogeno
estremamente puro con temperature di reazione particolarmente basse, per cui
il processo è più economico.

Gassificazione

L'idrogeno si produce facendo reagire a 900 °C il vapor d'acqua con carbone
coke e poi, a 500 °C, con un catalizzatore a base di ossidi di ferro; il gas
risultante, formato da idrogeno e monossido di carbonio, era un tempo
utilizzato come gas di città.

Cracking

Consiste nella rottura della molecola del metano mediante sistemi termici.
Produce carbone e non CO. Non è tra i sistemi più efficenti.

Ossidazione parziale

Permette di ottenere idrogeno da idrocarburi pesanti come la nafta, è poco
efficiente ed è necessario usare ossigeno puro.

Elettrolisi dell' acqua

Attualmente è l'unico metodo per ottenere idrogeno (e ossigeno) dall'acqua
Consiste nell'introdurre nell'acqua un anodo e un catodo e stabilire una
differenza di potenziale affinche' avvenga la separazione dell'idrogeno
dall'ossigeno.Gli elettrolizzatori in commercio ottengono un metro cubo di
idrogeno con 3,7 Kw di energia elettrica E' un metodo con una efficienza
elevata e produce idrogeno con un alto grado di purezza. E' un processo che
potrebbe permettere il recupero dell'energia elettrica non prodotta dalle
centrali idroelettriche ( sopratutto ad acqua fluente) nelle ore notturne e
di quella scaricata a terra dalle centrali termoelettriche sempre nelle ore
notturne, in assieme il potenziale di energia elettrica recuperabile con
l'elettrolisi è di circa 50.000 Mw al giorno (notte). In questo caso
l'idrogeno potrebbe essere considerato una fonte di energia ( a differenza
dei processi derivanti da combustibili fossili nel quale l'idrogeno è solo
un diverso vettore di energia) che rientra in quella fonte di energia
rinnovabile detta "recupero e risparmio energetico". Da tener presente che
per elettrolisi dell'acqua si ottiene anche ossigeno, elemento che ha un
elevato valore economico...e non solo... Attualmente per elettrolisi si
produce circa il 4% dell' idrogeno ( 20 miliardi di metri cubi all'anno).

Distillazione secca di biomasse

Come la gassificazione, anche la pirolisi, o distillazione secca, è un
processo che per mezzo della decomposizione termica, spezza le molecole
complesse delle sostanze organiche in elementi semplici, separati. Essa
consiste nel riscaldare la sostanza a 900-1000 °C, in assenza di aria, in
opportuni impianti, con ottenimento di sostanze volatili e di un residuo
solido.

Al fianco di questi processi sono in via di sviluppo alcuni processi ancora
sperimentali. Si tratta della termoelettrolisi, delle tecniche biochimiche,
delle tecniche fotobiologiche, delle tecniche fotoelettrochimiche, della
termolisi e della fotolisi.

[Redazione Cunegonda Italia]