lunedì, 15 Agosto 2022

La start-up italiana Enapter: “I nostri elettrolizzatori produrranno l’ idrogeno a costi piu’ bassi di qualsiasi tecnologia concorrente”

La start-up italiana Enapter ma quotata in borsa a Francoforte afferma che la sua tecnologia esclusiva di elettrolisi a membrana a scambio anionico (AEM) produrrà idrogeno verde a un prezzo inferiore rispetto alle macchine alcaline e a membrana a scambio protonico (PEM) che attualmente dominano il mercato, perché le sue apparecchiature sono realizzate con materiali a costi nettamente piu’ bassi, ha costi operativi inferiori ed è anche più efficiente dal punto di vista energetico.

La società, fondata nel 2017, è così sicura della sua tecnologia che si è posta un “grande e audace obiettivo… di diventare responsabile del 10% della capacità globale di generazione di idrogeno entro il 2050”. Thomas Chrometzka, capo della strategia di Enapter, dice che la tecnologia AEM prende il meglio di entrambi i mondi dagli elettrolizzatori alcalini e PEM: i materiali economici del primo e la capacità del secondo di lavorare in modo efficiente con l’output variabile degli impianti eolici e solari.

Chrometzka spiega che Enapter prevede che il suo elettrolizzatore AEM da 1 MW costerà $ 500/kW se prodotto su grande scala nel 2025, rispetto a $ 800/kW per un’unità PEM delle stesse dimensioni. La maggior parte dei risparmi verrà dalle due parti più costose di un elettrolizzatore: l’unità di alimentazione e le piastre bipolari, che ospitano l’elettrolita e separano le celle in una pila. Poiché gli elettrolizzatori PEM utilizzano un elettrolita altamente acido, le piastre bipolari richiedono un materiale costoso, il  titanio, per proteggere lo stack ed evitare la corrosione. La macchina AEM di Enapter, tuttavia, utilizza una soluzione alcalina all’1% di idrossido di potassio (cioè acqua al 99%), quindi è possibile utilizzare dell’ acciaio molto più economico.

Enapter afferma che le sue piastre bipolari costeranno $ 20/kW in un elettrolizzatore da 1 MW nel 2025, rispetto ai $ 190/kW per una macchina PEM. Allo stesso modo, la società con sede a Pisa ritiene che i suoi alimentatori costeranno $ 80/kW, rispetto ai $ 220/kW di un PEM.

Questo risparmio sui costi è in gran parte dovuto al fatto che Enapter ha anche adottato un nuovo approccio alla commercializzazione dell’elettrolizzatore. Invece di produrre un’unità di elettrolisi da 1 MW o 5 MW, come stanno facendo la maggior parte dei produttori, la start-up prevede di produrre in serie piccoli stack di elettrolizzatori da 2,4 kW. Quindi un elettrolizzatore da 1 MW richiederebbe 420 pile. “Il nostro approccio è quello di utilizzare un prodotto standardizzato e poi impilarlo in modo molto intelligente, invece di costruire unità di elettrolisi sempre più grandi. Attraverso questo approccio, pensiamo che le economie di scala siano più elevate“, afferma Chrometzka, che spiega anche che, utilizzando più stack di piccole dimensioni, Enapter può “prendere in prestito” apparecchiature elettriche già utilizzate nei settori del fotovoltaico e delle batterie.

Chrometzka aggiunge che mentre AEM e gli elettrolizzatori alcalini sono entrambi costruiti utilizzando materiali simili a basso costo, AEM è un sistema più semplice che richiede meno materiali e non richiede la purificazione post-produzione dell’idrogeno.

La tecnologia di Enapter ha anche un vantaggio in termini di efficienza energetica, afferma la società, sostenendo che richiede 54,8kWh di elettricità per produrre 1kg di idrogeno, rispetto a una media di 56,7kWh per PEM e 55,3kWh per elettrolizzatori alcalini.

Al momento, Enapter produce solo l’ equivalente di 2,5 MW di elettrolizzatori all’anno nel suo stabilimento di Pisa, in Italia, ma sta sviluppando un nuovo impianto di produzione completamente automatizzato a Saerbeck, nel nord-ovest della Germania, che dovrebbe iniziare a settembre. Questo impianto dovrebbe avere una capacità annua di 300 MW, una volta installato e funzionante nel 2023, con il potenziale per una massiccia espansione.

La tecnologia AEM è stata a lungo considerata una potenziale soluzione per l’idrogeno pulito, ma fino ad ora si è rivelata difficile da commercializzare. Secondo il rapporto Green Hydrogen Cost Reduction pubblicato l’anno scorso dall’International Renewable Energy Agency, “la membrana AEM ha problemi di stabilità chimica e meccanica, che portano a profili di vita instabili. Inoltre, le prestazioni non sono ancora buone come previsto, principalmente a causa della bassa conduttività AEM, delle architetture degli elettrodi scadenti e della lenta cinetica del catalizzatore”. Ma il rapporto ha ammesso che “sono disponibili informazioni limitate sul loro funzionamento a lungo termine, affidabilità e robustezza“. Enapter afferma che non ci sono dubbi sull’affidabilità e l’efficacia delle sue macchine. L’azienda spiega che i suoi stack di elettrolizzatori AEM avranno una durata di almeno 35.000 ore, rispetto a una media di 40.000 per PEM e 80.000 per alcaline. Ma aggiunge: “In mancanza di dati migliori disponibili, abbiamo fissato in modo conservativo la durata prevista degli stack AEM Multicore a 35.000 ore. Tuttavia, nei nostri banchi di prova stiamo vedendo risultati che suggeriscono che l’aspettativa di vita per lo stack potrebbe andare ben oltre le 70.000 ore ”. Chrometzka dice anche : “Enapter è un’azienda giovane – abbiamo iniziato nel 2017 – quindi non possiamo ancora indicare dati reali dal campo che mostrino le nostre macchine in funzione da dieci anni perché siamo in giro solo da tre. Ma non c’è motivo per cui la vita delle nostre [macchine] sia più breve degli elettrolizzatori PEM”.

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