Cogenerazione a idrogeno: la tecnologia del futuro è già qui

La cogenerazione a idrogeno rappresenta una soluzione innovativa e sostenibile per la produzione di energia elettrica e termica. Grazie alla sua elevata efficienza energetica e al suo basso impatto ambientale, sta diventando sempre più popolare in diversi settori industriali. In questo articolo esploreremo i vantaggi della cogenerazione a idrogeno, le sue applicazioni, la sostenibilità del processo e il confronto dei costi con altre tecnologie. Inoltre, analizzeremo il ruolo della cogenerazione a idrogeno nel futuro dell'energia sostenibile e le sfide da affrontare per il suo sviluppo. Infine, daremo un'occhiata al contributo di 2G Energy al riguardo e alla partecipazione di 2G Italia al progetto "Hydrogen JRP" del Politecnico di Milano.

Cos’è la Cogenerazione a Idrogeno e Come Funziona

La cogenerazione a idrogeno è una tecnologia di produzione di energia che sfrutta la combustione dell'idrogeno per produrre elettricità e calore. Il processo è basato sulla conversione dell'energia chimica contenuta nell'idrogeno in energia termica ed elettrica. In sostanza, prevede l'utilizzo di un motore a combustione interna alimentato ad idrogeno che, grazie alla sua elevata efficienza, consente di ottenere contemporaneamente energia elettrica e termica. L'idrogeno necessario per il processo può essere prodotto in diversi modi, come l'elettrolisi dell'acqua o la produzione da biocarburanti, garantendo così un approvvigionamento sostenibile. La cogenerazione a idrogeno presenta numerosi vantaggi rispetto alle fonti energetiche tradizionali, come la riduzione delle emissioni inquinanti e dei costi energetici. Inoltre, grazie alla sua flessibilità e al suo basso impatto ambientale, si adatta perfettamente alle esigenze dei settori industriali che richiedono un'alta disponibilità di energia. Tuttavia, la tecnologia presenta ancora alcune sfide da affrontare per lo sviluppo su larga scala, come la riduzione dei costi di produzione dell'idrogeno e l'aumento dell'efficienza del processo. Nonostante ciò, rappresenta una soluzione promettente, con un potenziale significativo per ridurre l'impatto ambientale delle attività industriali e migliorare l'efficienza energetica globale.

I Vantaggi della Cogenerazione a Idrogeno Rispetto ad Altre Fonti Energetiche

I vantaggi rispetto ad altre fonti energetiche, sia dal punto di vista ambientale che economico, sono numerosi. In primo luogo, la cogenerazione a idrogeno consente di ridurre significativamente le emissioni di anidride carbonica e altri inquinanti atmosferici, grazie alla combustione dell'idrogeno che produce solo acqua come sottoprodotto. Inoltre, è altamente efficiente, con un rendimento energetico complessivo che supera il 90%, contro il 40-50% delle centrali termoelettriche tradizionali. Ciò significa una minore dipendenza dalle fonti fossili e una maggiore autonomia energetica per le imprese. Inoltre, la cogenerazione a idrogeno offre flessibilità nell'utilizzo delle fonti di energia rinnovabile, grazie alla possibilità di accumulare energia potenziale sottoforma di idrogeno quando questa non viene istantaneamente consumata. Questa versatilità permette alle imprese di adattarsi alle fluttuazioni della domanda energetica e ai picchi di produzione delle energie rinnovabili. Infine, presenta anche un vantaggio economico: grazie alla sua efficienza e autonomia, consente alle imprese di risparmiare sui costi energetici e sulle tariffe della rete elettrica.

La Sostenibilità della Cogenerazione a Idrogeno e il suo Impatto Ambientale

La cogenerazione a idrogeno rappresenta una soluzione sostenibile per la produzione di energia, grazie alla sua bassa emissione di gas serra e alla possibilità di produrre l'idrogeno da fonti rinnovabili. In particolare, l'idrogeno prodotto tramite l'elettrolisi dell'acqua utilizzando energia rinnovabile come il solare o l'eolico, è considerato un vettore energetico pulito e sostenibile. Tuttavia, è importante notare che la cogenerazione a idrogeno non rappresenta una soluzione completamente priva di impatto ambientale: infatti, la produzione dell'idrogeno richiede ancora molta energia e le emissioni legate alla produzione dei materiali e dei componenti della tecnologia devono essere tenute in considerazione. In ogni caso, si dimostra un'alternativa più sostenibile rispetto agli idrocarburi e rappresenta un passo verso una maggiore decarbonizzazione del sistema energetico globale.

I Costi della Cogenerazione a Idrogeno

I costi della cogenerazione a idrogeno sono ancora relativamente elevati rispetto alle fonti energetiche tradizionali, ma stanno diminuendo gradualmente con lo sviluppo della tecnologia. Attualmente, rappresentano una delle principali sfide da affrontare per la sua diffusione su larga scala, ma il basso impatto ambientale e l'efficienza energetica complessiva possono renderla un'alternativa conveniente rispetto alle fonti energetiche tradizionali. Inoltre, i costi dovrebbero ridursi ulteriormente con l'aumento della produzione in massa e lo sviluppo di nuovi materiali e tecnologie

Il Ruolo di 2G nella Cogenerazione a Idrogeno

2G Energy è un'azienda leader nella produzione di sistemi di cogenerazione ed è precursore nella cogenerazione a idrogeno. Da anni, infatti, ne illustra i vantaggi e i futuri sviluppi e rappresenta l’unica realtà al mondo ad essere operativa nell’installazione di impianti a idrogeno. Dal 2018 ad oggi, conta oltre 30 progetti attivi in molti paesi come Germania, Austria, Gran Bretagna, Giappone, Cina, Taiwan, Dubai, Canada, Stati Uniti e Australia. Nella sezione dedicata è possibile leggere alcuni di questi casi studio, che illustrano nel dettaglio le diverse applicazioni realizzate.

Il grande punto di forza di 2G è che i cogeneratori a gas naturale commercializzati attualmente sono già pronti per la conversione a idrogeno. I motori 2G, infatti, possono funzionare con percentuali di idrogeno variabili da 0 a 100%. Se si tratta di una miscela con gas naturale a una percentuale al di sotto del 30%, questa può essere bruciata direttamente dal motore standard, senza particolari modifiche. Se, invece, il blend supera il 30% di idrogeno è necessario fare dei piccoli interventi per ottimizzare il motore. Questo aspetto presenta un notevole vantaggio per i clienti di 2G in quanto, qualora si volesse passare all’alimentazione a idrogeno, non sarà necessario affrontare dei nuovi costi per la sostituzione del motore, ma basterà apportare delle piccole modifiche al cogeneratore già in uso.

Il Progetto "Hydrogen JRP" e la Partecipazione di 2G Italia

2G Italia, seguendo le orme della casa madre, è da tempo attiva negli studi sulla tecnologia a idrogeno. Per questo motivo, ha deciso di prendere parte al progetto “Hydrogen JRP” (Joint Research Platform), presentato e avviato nel 2022 da 5 importanti realtà: la Fondazione Politecnico di Milano, il Politecnico di Milano, Edison S.p.A, Eni S.p.A e Snam S.p.A. Questo programma ha l’obiettivo di creare progetti di ricerca verticali che mirano allo sviluppo di tecnologie specifiche legate al mondo idrogeno e a incrementare gli ambiti di applicazione e la qualità della nuova filiera, rendendo così l’idrogeno sostenibile anche da un punto di vista economico. La partecipazione di 2G Italia a “Hydrogen JRP” rappresenta un'importante occasione per contribuire allo sviluppo della tecnologia della cogenerazione a idrogeno e promuovere l'utilizzo delle fonti rinnovabili nel settore energetico. Inoltre, grazie alla collaborazione con altre aziende e istituzioni di ricerca, 2G Italia ha accesso a risorse e competenze complementari che possono aiutare ad accelerare lo sviluppo della tecnologia e aumentarne la diffusione su larga scala.

Le Sfide da Affrontare Per lo Sviluppo della Cogenerazione a Idrogeno

Nonostante i numerosi vantaggi della cogenerazione a idrogeno, ci sono ancora diverse sfide da affrontare per lo sviluppo e la diffusione su larga scala della tecnologia. In primo luogo, i costi di produzione dell'idrogeno sono ancora relativamente elevati rispetto alle fonti energetiche tradizionali e ad alcune fonti rinnovabili. In secondo luogo, la produzione dell'idrogeno richiede ancora molta energia elettrica. Inoltre, il processo di produzione necessita materiali e componenti specifici che possono avere un impatto ambientale negativo durante la loro produzione. Infine, è necessario considerare anche gli aspetti sociali ed economici della transizione verso l'energia sostenibile, come ad esempio la creazione di posti di lavoro nell'industria delle energie rinnovabili e la necessità di sviluppare reti intelligenti per gestire l'energia prodotta dalle imprese. Tuttavia, nonostante queste criticità, la cogenerazione a idrogeno rappresenta una soluzione promettente per le imprese che desiderano ridurre le loro emissioni inquinanti e migliorare l'efficienza energetica globale. Con ulteriori innovazioni e investimenti nella tecnologia, potrebbe diventare sempre più competitiva rispetto alle fonti energetiche tradizionali e contribuire in modo significativo alla transizione verso un sistema energetico sostenibile.

Malgrado quanto sopra illustrato, il ruolo di aziende leader come 2G e i progetti come "Hydrogen JRP" sono fondamentali per lo sviluppo della cogenerazione a idrogeno e per promuovere l'utilizzo delle fonti rinnovabili nel settore energetico. Con ulteriori innovazioni e investimenti nella tecnologia, la cogenerazione a idrogeno potrebbe diventare sempre più competitiva rispetto alle fonti energetiche tradizionali e contribuire in modo significativo alla transizione verso un sistema energetico sostenibile.