giovedì, 1 Dicembre 2022

Elettrolizzatori – Dall’Australia la tecnologia rivoluzionaria per ridurre il costo di produzione dell’idrogeno verde

Ad oggi, una delle principali sfide per la filiera dell’idrogeno verde (o “rinnovabile”), vettore energetico fondamentale per la decarbonizzazione di settori industriali hard-to-abate, è il costo di produzione ancora troppo elevato, in confronto agli attuali combustibili fossili.

Secondo recenti analisi, una delle cause risiede, in gran parte, nella complessità degli elettrolizzatori esistenti, troppo costosi e moderatamente efficienti.

Un elettrolizzatore è un dispositivo elettrochimico che, alimentato da elettricità, rompe le molecole d’acqua separando l’idrogeno dall’ossigeno; si stima che, a seconda dell’elettrolizzatore, l’idrogeno verde prodotto al 2030 potrebbe costare dai 3,7 ai 5,9 euro al chilogrammo, abbassandosi nel lungo periodo tra i 2,1 e 4,4 euro al chilogrammo.

Hysata, azienda Australiana leader nel campo degli elettrolizzatori, ha recentemente pubblicato sulle pagine della rivista scientifica Natural Communications, la presentazione (“A high-performance capillary-fed electrolysis cell promises more cost-competitive renewable hydrogen”) di una nuova tecnologia, in grado di produrre idrogeno verde dall’acqua con un’efficienza energetica del 98% e con un costo di produzione al di sotto dei 1,5 $ / Kg; questi dati superano significativamente le prestazioni degli elettrolizzatori attualmente in attività.

Grazie allo sviluppo di questa “cella di elettrolisi ad alimentazione capillare” (ideata dal team di scienziati dell’Università di Wollongong), Hysata renderà competitivo il prezzo dell’idrogeno verde ancor prima del 2050, anno in cui l’Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili (IRENA) ha posto l’obiettivo della riduzione delle emissioni di CO2 (70%) e in cui la domanda di idrogeno verde crescerà, secondo le ultime previsioni, fino a 500-800 milioni di tonnellate all’anno.

Più nel dettaglio, i miglioramenti portati da questa nuova soluzione si concentrano in tre aree chiave:

  1. Elettrolisi con la più alta efficienza al mondo: efficienza del sistema del 95% (41,5 kWh/kg) rispetto ai ~75% degli attuali operatori. Design a basso costo.
  2. Bilanciamento semplificato dell’impianto (BOP): l’elevata efficienza delle celle elimina la necessità di raffreddamenti costosi. Elettronica di potenza efficiente, a basso costo e compatibile con la rete.
  3. Facilità di produzione e scalabilità: La produzione si basa su semplici operazioni unitarie; facile da automatizzare e scalare. Tecnologia modulare (stesso elemento di base per MW a decine di installazioni GW).

Questa nuova e rivoluzionaria tecnologia è attualmente in fase di commercializzazione, grazie al supporto di IP Group e Clean Energy Finance Corporation (CEFC).

Swiegers, Chief Technology Officer di Hysata, ha dichiarato: «Gli elettrolizzatori esistono da 200 anni, tuttavia le grandi quantità di elettricità rinnovabile necessarie per produrre idrogeno verde e il costo complessivo degli elettrolizzatori, fino a oggi hanno impedito l’assorbimento su larga scala di idrogeno verde. L’overall electrolyser system di Hysata è stato progettato per facilitare la produzione, il dimensionamento e l’installazione, offrendo un’efficienza complessiva del sistema del 95%, equivalente a 41,5 kWh/kg, rispetto al 75% o meno delle tecnologie di elettrolizzatori esistenti. Per i produttori di idrogeno, questo ridurrà significativamente sia i costi di capitale che operativi per produrre idrogeno verde. Hysata è orgogliosa di essere all’avanguardia in questa innovazione tecnologica e di aver introdotto una categoria completamente nuova di elettrolizzatori che è qualcosa di monumentale, come il passaggio dal motore a combustione interna ai motori elettrici».

Paul Barrett, head of physical sciences all’ IP Group Australia e CEO di Hysata, ha commentato: «Queste nuove scoperte forniscono un percorso per commercializzare l’elettrolizzatore più efficiente del mondo. Lo slancio globale verso il net zero sta creando un’enorme opportunità per l’idrogeno verde e gli elettrolizzatori. Alla fine, l’economia determinerà quali tecnologie vinceranno e, con la nostra efficienza senza pari, Hysata è ben posizionata per essere leader in questo nuovo importante mercato globale. Il nostro elettrolizzatore fornirà idrogeno al costo più basso al mondo, farà risparmiare miliardi di dollari ai produttori di idrogeno sui costi dell’elettricità e consentirà all’idrogeno verde di superare la concorrenza dell’idrogeno derivato dai combustibili fossili. La nostra tecnologia consentirà una produzione di idrogeno inferiore a 1,50 dollari per chilogrammo entro la metà degli anni 2020, raggiungendo gli obiettivi di costo australiani e globali molto prima del previsto. Questo è fondamentale per rendere commercialmente redditizio l’idrogeno verde e decarbonizzare i settori dove è difficile abbattere le emissioni. Hysata ha alcune delle menti più brillanti dell’Australia che lavorano insieme per posizionare l’Australia come uno dei principali produttori ed esportatori di elettrolizzatori, con piani in corso per costruire un impianto pilota di produzione di elettrolizzatori e impiegare nel 2022 dozzine di nuovi specialisti altamente qualificati. Si prevede che l’idrogeno verde sarà un’industria da trilioni di dollari e che la spina dorsale di questo settore che sarà l’elettrolizzatore. Data l’urgenza di raggiungere il net zero, ci stiamo attrezzando per crescere il più rapidamente possibile. Il design elegante del nostro elettrolizzatore si adatta perfettamente alla produzione di massa».

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