Ecco un altra novità nel settore delle energie rinnovabili e del fotovoltaico: il connubio fotovoltaico e idrogeno. Col passare degli anni la ricerca sembra abbia portato nuovi frutti nel settore delle energie rinnovabili, questa volta attraverso un nuovo strumento che permetterebbe l'accumulo di energia e lo sfruttamento di tale energia nelle ore notturne, quando il nostro impianto fotovoltaico non produce.
Tutto ciò sarebbe possibile sfruttando l'energia elettrica prodotta dal fotovoltaico per generare idrogeno e ossigeno tramite l'uso di acqua e di un "elettrolizzatore", o cella elettrolitica.
L'idrogeno verrà stoccato e immagazzinato fin tanto che l'impianto fotovoltaico continuerà a produrre. Nelle ore notture invece, tramite l'ausilio di una cella a combustibile, i due elementi verranno sfruttati per generare energia elettrica, permettendoci così di rimanere staccati e indipendenti dalla rete elettrica nazionale e azzerare del tutto le nostre bollette.
L’idrogeno (H) è un gas incolore, inodore e insapore a molecola biatomica H2 ed è un gas completamente atossico. L’idrogeno è l'elemento più diffuso nell’universo e sulla terra è molto abbondante nella forma combinata con altri elementi, come l' acqua (H2O) , ma anche come composti organici (idrocarburi, biomasse, ecc.).
Dalla reazione di idrogeno con ossigeno risulta solo acqua demineralizzata e anche la sua combustione in motori e in turbine a gas produce emissioni inquinanti in quantità minime e trascurabili.
L’idrogeno si genera da queste combinazioni tramite processi chimici che necessitano di energia. L'elettrolisi è il processo chimico attualmente utilizzato per estrarre idrogeno dall'acqua, pratica utilizzata tra l'altro da più di 80 anni.
L'estrazione di idrogeno tramite elettrolisi richiede l’impiego di energia elettrica e l’energia necessaria per scomporre l’acqua nei suoi due elementi H e O, è essenzialmente quella “immagazzinata” nell’idrogeno stesso.
Dunque per estrarre l'idrogeno serve energia elettrica. Per produrre energia utile dall' idrogeno, questo deve essere nuovamente legato ad un altro elemento, ed è questo che avviene in una cella a combustione.
La decomposizione di acqua (H2O) in idrogeno e ossigeno per mezzo di elettrolisi viene realizzata in celle elettrolitiche (elettrolizzatori) che sono recipienti contenenti l’elettrolita e divisi in due compartimenti da un diaframma microporoso in grado di far passare ioni. Nel nostro caso l’elettrolita è l’acqua, ma in pratica si tratta di una soluzione acquosa di idrossido di sodio che ha migliori proprietà elettriche.
Nell’elettrolita sono immersi due elettrodi (conduttori metallici) collegati ai poli ad un generatore (una pila o un accumulatore; corrente elettrica continua). L’elettrodo, collegato al polo positivo, si chiama anodo, quello collegato al polo negativo catodo. Sotto l’azione del campo elettrico generato dagli elettrodi, gli ioni presenti nell’elettrolita (acqua) migrano: quelli di carica positiva (cationi) verso il catodo, quelli di carica negativa (anioni) verso l’anodo. Giunti a contatto con il catodo, i cationi acquistano elettroni e formano specie neutre. Gli anioni, giunti a contatto con l’anodo, cedono elettroni (cioè si ossidano) formando analogamente specie neutre. L’idrogeno (H2) si accumula quindi dalla parte del catodo e l’ossigeno (O) da quella dell’anodo.
Usando come sorgente elettrica pannelli fotovoltaici o generatori eolici si pone il problema della discontinuità dell’alimentazione, ma i moderni elettrolizzatori hanno un comportamento dinamico e si adeguano al flusso discontinuo di energia elettrica, pertanto possono essere facilmente combinati con sistemi che usano fonti rinnovabili
Il progetto Myrte, installato ad Ajaccio (Corsica), rappresenta ad oggi il più grande esempio di sfruttamento del fotovoltaico per la generazione di idrogeno e l'aggiramento dei problemi di accumulo dell'energia solare.
L'impianto che è costato ben 21 milioni di euro, è stato installato dalla Areva, gruppo francese specializzato in tecnologie e apparecchiature all'idrogeno. L'impianto fotovoltaico di 560kWp, è stato finanziato dalla Collettività territoria della Corsica, dalla Francia e dall' Unione Europea.
Per continuare la lettura: Myrte impianto fotovoltaico a idrogeno
Beppe Grillo già nel 1998 dimostrava, durante uno dei suoi famosi spettacoli, come sia possibile sfruttare l'energia elettrica prodotta dal fotovoltaico per generare e accumulare idrogeno.
Il video che segue riporta un breve sketch di quello spettacolo, in cui viene intervistato il sig. Markus Friedli, uno svizzero capace di realizzare il sogno di molte persone: una casa 100% ecologica e autosostenibile.
Nel video viene mostrato come Friedli riesca a produrre e a stoccare l'idrogeno, mediante l'ausilio di pannelli fotovoltaici, sfruttando poi lo stesso idrogeno come carburante per il suo furgone e come sostituto del metano per la sua abitazione.
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