Stiamo sviluppando un importante progetto in Sardegna con Sotacarbo S.p.A. – Sustainable Energy Research Centre. Si tratta di un Sistema Power-to-gas per la produzione e lo stoccaggio di idrogeno ad elevata purezza, che sarà realizzato nel laboratorio di Sotacarbo.
Approfondiamo l’argomento!
Chi è Sotacarbo e cosa rappresenta nel settore energetico
Fondata nel 1987 a Carbonia in Sardegna, Sotacarbo è un’organizzazione di ricerca a capitale pubblico. La sua missione è quella di contribuire a sviluppare tecnologie pulite di conversione dell’energia per accelerare la transizione energetica. I soci sono Regione Autonoma della Sardegna (96%) ed ENEA (4%).
Sotacarbo rappresenta un centro di eccellenza sull’energia pulita. Nello specifico, si tratta di un polo tecnologico sperimentale impegnato in iniziative ad alto contenuto di innovazione tecnologica per l’industria energetica, i cui ambiti di lavoro sono:
- Biomasse e materiali di scarto
- Idrogeno ed e-fuels
- Separazione, utilizzo e confinamento della CO2
- Tecnologie per l’efficienza energetica.
Sotacarbo dispone di una strumentazione avanzata da laboratorio e prototipi sperimentali. Grazie a questa infrastruttura all’avanguardia e alle sue elevate competenze, questo centro di eccellenza rappresenta il Governo italiano nell’International Centre for Sustainable Carbon dell’Agenzia Internazionale per l’Energia (IEA-ICSC) e nel gruppo di lavoro sulle tecnologie CCUS del SET Plan europeo.
La realizzazione del Sistema Power-to-gas per la produzione e lo stoccaggio di idrogeno rientra, per Sotacarbo, nell’ambito del Progetto di Ricerca 1.3 “Progetto Integrato Tecnologie dell’Idrogeno” finanziato della Ricerca di Sistema, Piano Triennale di Realizzazione 2022-2024. Il sistema in oggetto, sviluppato in collaborazione con Simplifhy, integra l’infrastruttura già esistente costituita da un reattore per la conversione catalitica della CO2 e dell’idrogeno in combustibili rinnovabili quali metanolo, metano, dimetiletere, ecc.
Produzione in sito di idrogeno tramite elettrolisi
La soluzione che Simplifhy ha proposto per il laboratorio di Sotacarbo prevede la produzione in sito di idrogeno tramite un sistema a elettrolisi con le tecnologie PEM e AEM.
Il BOP, ovvero tutto ciò che compone l’impianto e che è a corredo delle apparecchiature principali, sarà per la maggior parte all’interno del cabinet. Questo permetterà di ottimizzare al massimo lo spazio necessario per l’impianto, rendendolo più compatto e permettendo di raggiungere tutte le parti in maniera agevole.
Per poter ridurre al minimo il numero di componenti pericolosi e semplificare la fase autorizzativa, l’impianto è pensato in totale assenza di compressore. Questa soluzione prevede l’utilizzo di elettrolizzatori in grado di generare idrogeno ad una pressione elevata.
Nello specifico, per questo sistema Power-to-gas abbiamo proposto due tecnologie che saranno installate in parallelo:
Ciò permetterà al sistema di beneficiare dei differenti vantaggi offerti da ciascuna di queste tecnologie. Vediamoli più in dettaglio.
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Leggi il nostro approfondimento “Elettrolisi: la tecnologia che trasforma l’elettricità in idrogeno”
Sistema Power-to-gas con l’elettrolizzatore PEM
L’elettrolisi con elettrolizzatori a membrana a scambio protonico (PEM) utilizza una membrana polimerica al posto di un elettrolita. L’elettrolisi dell’acqua con tecnologia PEM (Proton Exchange Membrane Electrolysis) offre una serie di importanti vantaggi:
- design compatto
- alta densità di corrente
- alta efficienza
- risposta rapida
- ingombro ridotto
- funzionamento a temperature più basse
- produzione di ossigeno ultrapuro come sottoprodotto.
Tuttavia, si tratta di una tecnologia più costosa in quanto necessita di elettrocatalizzatori come i metalli nobili.
Sistema Power-to-gas con l’elettrolizzatore AEM 2.1
L’elettrolisi con elettrolizzatori a membrana a scambio anionico (AEM) utilizza come elettrolita una soluzione acquosa di idrossido di potassio, più una membrana polimerica.
Questa tecnologia è estremamente versatile e rappresenta una soluzione promettente per ridurre il costo dei sistemi di elettrolisi industriale. Infatti, la tecnologia AEM non implementa metalli nobili e per questo è meno costosa dei sistemi PEM.
Inoltre, rispetto agli elettrolizzatori con tecnologia PEM, i sistemi AEM funzionano con un elettrolita liquido diluito invece che con acqua deionizzata pura. Ciò offre una serie di benefici, come la resistenza contro le impurità e il design flessibile degli elettrodi, che rendono questa soluzione più vantaggiosa soprattutto nei sistemi di grandi dimensioni.
Il contributo di Simplifhy per la transizione energetica tramite l’utilizzo dell’idrogeno
Come solution provider attivo in Italia nel settore dell’idrogeno, la nostra mission è quella di offrire un contributo di rilievo per la transizione energetica. Infatti, proponiamo soluzioni per la decarbonizzazione dell’industria e dei trasporti grazie all’impiego di tecnologie basate sull’utilizzo dell’idrogeno.
Per questo motivo siamo onorati di poter supportare un centro di ricerca prestigioso come Sotacarbo, che si occupa di innovazione tecnologica, di progettazione di impianti industriali a basse emissioni di carbonio, ma anche di divulgazione scientifica e sensibilizzazione sui legami tra scelte energetiche e impatto su clima e ambiente.
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