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“Hydricity” il solare termico per produrre elettricità e idrogeno


Hydricity-420x300 "Hydricity" il solare termico per produrre elettricità e idrogeno

Hydricity, è questo il termine utilizzato da alcuni scienziati statunitensi e svizzeri per definire la possibilità (per ora teorica) di sfruttare l’energia del sole per produrre idrogeno tramite gli impianti solari termici garantendo così una produzione di energia elettrica 24 ore su 24 grazie all’utilizzo dell’idrogeno.  Per giunta con un rendimento simile a quello delle migliori celle fotovoltaiche.

Attualmente ci sono due modi per produrre energia elettrica sfruttando l’energia del sole: tramite le celle fotovoltaiche che convertono direttamente la luce del sole in energia elettrica e mediante gli impianti solari a concentrazione, dove migliaia di specchi indirizzano i raggi del sole verso una caldaia che viene portata così in ebollizione col vapore ad alta pressione che poi aziona una o più turbine.

Le celle fotovoltaiche assorbono solo una porzione dello spettro solare, ma possono generare elettricità sia dalla luce diretta che da quella diffusa. Gli impianti solari termici possono utilizzare un più ampio spettro solare, ma possono operare solo con luce diretta e in zone fortemente irraggiate.

In ogni caso, l’efficienza di conversione degli impianti solari termici è, allo stato attuale della tecnologia, molto più bassa rispetto a quella dei sistemi fotovoltaici.

Gli impianti solari termici operano oggi con temperature massime di  625°C; gli scienziati hanno notato che con temperature operative superiori è possibile incrementare in maniera significativa l’efficienza. Per di più, con temperature superiori a 725°C risulta possibile, utilizzando il vapore, separare facilmente le due componenti fondamentali dell’acqua, l’idrogeno e l’ossigeno.

Un sistema integrato “Hydricity” potrebbe dunque produrre sia vapore per generare elettricità durante il giorno che idrogeno per immagazzinare l’energia. Utilizzato per produrre esclusivamente idrogeno, un impianto solare di questo tipo potrebbe raggiungere un’efficienza del 50% grazie all’alta pressione del vapore che facilita la produzione di idrogeno (elettrolisi ad alta temperatura).

Secondo gli scienziati questo nuovo sistema di generare energia elettrica sfruttando il calore del sole potrebbe raggiungere un’efficienza del 46%, grazie anche all’impiego di turbine ad alta pressione seguite da turbine a pressione più bassa.

Bruciando l’idrogeno accumulato, il sistema è in grado di produrre energia elettrica senza interruzioni nell’arco delle 24 ore, con un’efficienza per quanto riguarda l’idrogeno fino al 70%, pari a quella delle migliori pile a combustibile.

Complessivamente, l’efficienza di un impianto “Hydricity” potrebbe raggiungere nell’arco delle 24 ore un’efficienza di circa il 35%, pari a quella delle migliori celle fotovoltaiche a multigiunzione. Inoltre, l’idrogeno prodotto potrebbe trovare impiego anche nel campo dei trasporti, della produzione chimica e in altre industrie. Con l’ulteriore vantaggio di un’assenza di degrado nel tempo dell’energia immagazzinata, al contrario delle batterie elettrochimiche, le quali hanno anche un limitato numero di cicli di carica/scarica.

Questa iniziativa vede in prima linea gli scienziati della Purdue University di West Lafayette in Indiana (USA) e quelli svizzeri del Federal Polytechnic School of Lausanne.

www.purdue.edu/

 

 

Arsenio Spadoni

Journalist, ElettronicaIn Publisher & Founder, Futura Elettronica Founder,

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