L’istituto di ricerca di Losanna (EPFL) in Svizzera ha completato i primissimi test dimostrativi per produrre idrogeno, ossigeno e calore a partire da un reattore solare di loro invenzione.
Simile per aspetto ad una tradizionale parabola satellitare, il reattore funziona come un albero artificiale: sfruttando le radiazioni solari il reattore, posto sopra la parabola, utilizza la luce per convertire l’acqua in idrogeno, ossigeno e calore con un’efficienza senza precedenti per le sue dimensioni.
“Questa è la prima dimostrazione a livello di sistema della generazione di idrogeno solare – afferma Sophia Haussener, capo del Laboratorio di scienza e ingegneria delle energie rinnovabili (LRESE) presso la School of Engineering – A differenza delle tipiche dimostrazioni su scala di laboratorio, include tutti i dispositivi e i componenti ausiliari, quindi ci dà un’idea migliore dell’efficienza energetica che ci si può aspettare una volta considerato il sistema completo, e non solo il dispositivo stesso“.
Il sistema sviluppato dai ricercatori dell’EPLF è unico nel suo genere grazie alla possibilità di cogenerare calore e ossigeno su larga scala.
Una volta concentrati i raggi solari, l’acqua viene pompata nel punto focale della parabola dove è alloggiato un reattore foto-elettrochimico integrato. Qui, le celle utilizzano l’energia solare per scindere le molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno generando calore che, invece di essere rilasciato come perdita di sistema, viene fatto passare attraverso uno scambiatore di calore, per essere sfruttato successivamente in altre operazioni. Il sistema è in grado di recuperare anche le molecole di ossigeno rilasciate nel corso della reazioni di foto-elettrolisi.
“L‘ossigeno – spiega la Haussener – è spesso percepito come un prodotto di scarto, ma in questo caso può anche essere sfruttato, ad esempio per applicazioni mediche“.
Secondo il team questa tecnologia è ideale per applicazioni industriali, commerciali e residenziali. Con un livello di produzione di circa mezzo chilogrammo di idrogeno solare al giorno, il prototipo installato nel campus dell’EPFL potrebbe o soddisfare fino alla metà del fabbisogno di elettricità e più della metà del fabbisogno annuo di calore di una tipica economia domestica svizzera di quattro persone.
SoHHytec, spin-off dell’Istituto, ha già avviato in Svizzera un progetto dimostrativo in collaborazione con un importante stabilimento per la produzione di metalli. All’interno dell’impianto SoHHytec installerà la parabola su scala multi 100 kW con l’obiettivo di produrre idrogeno solare da impiegare nella decarbonizzazione dei processi di ricottura dei metalli, ossigeno per gli ospedali locali e calore per il fabbisogno di acqua calda della fabbrica.
Saurabh Tembhurne, co-fondatore e CEO di SoHHytec, ha commentato: “Con la dimostrazione pilota all’EPFL, abbiamo raggiunto un importante traguardo dimostrando un’efficienza senza precedenti ad alte densità di potenza di uscita. Ora stiamo scalando un sistema in una configurazione simile a un giardino artificiale, in cui ciascuno di questi “alberi artificiali” è distribuito in modo modulare”.
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