La nostra vita moderna si basa sull’elettricità: il numero di veicoli elettrici è in aumento. La digitalizzazione avanza e gli edifici e gli impianti industriali diventano sempre più elettrificati.

L’idrogeno sembra essere il nuovo fattore chiave in grado di garantire un costante approvvigionamento energetico, pulito, sicuro, green, per tutti gli usi: domestici, personali e industriali, anche ad alta intensità energetica.

L’idrogeno viene prodotto negli elettrolizzatori che usano l’elettricità per scomporre l’acqua in idrogeno e ossigeno. La combustione avviene in ordine inverso: l’ossigeno e l’idrogeno reagiscono per liberare energia. Lo scarto di questo processo è solo acqua. Si tratta, quindi, di una tecnologia che produce energia verde, a registro con la lotta contro il cambiamento climatico e la decarbonizzazione e che salvaguardia gli ingenti bisogni di approvvigionamento energetico di una specie umana in forte espansione demografica.

Al momento la tecnologia all’idrogeno è ancora troppo costosa per un suo impiego per il mercato di massa. Nel frattempo, però, sono già partiti alcuni progetti pilota per testarne l’efficienza e affidabilità, come ad esempio i camion alimentati a idrogeno, che stanno testando in Cina, per il trasporto quotidiano di merci su percorsi di oltre 300 km con zero grammi di emissioni locali di CO₂ per chilometro, o anche un ospedale che sta testando i sistemi di celle a combustibile ad alta efficienza energetica per alimentare in modo affidabile le infrastrutture critiche.

Come funziona la tecnologia all’idrogeno?
Per produrre idrogeno, l’acqua purificata viene scomposta nei suoi componenti idrogeno e ossigeno. Questa separazione avviene con l’ausilio di una cella elettrolitica composta da un anodo, un catodo e una membrana a scambio protonico. L’acqua viene immessa nella cella di elettrolisi e gli elettrodi vengono energizzati. Ciò fa sì che gli ioni idrogeno reagiscano al catodo caricato negativamente e formino idrogeno gassoso.
Per produrre grandi quantità di idrogeno, molte centinaia di singole celle sono collegate in serie/stack di elettrolizzatori, dotati di un’unità di controllo elettronica di potenza e sensori per creare un modulo intelligente capace di ridimensionare la produzione di idrogeno.
Primo impianto pilota installato e funzionante a Bamberga

Il sistema pilota SOFC presso la stazione centrale degli autobus di Bamberga.

La stanza che ospita l’impianto pilota SOFC è visibile attraverso una parete di vetro dal pavimento al soffitto presso la stazione centrale degli autobus di Bamberga.
L’impianto generato da Bosch a Bamberga, in collaborazione con un’azienda municipalizzata, è stato installato nell’ex biglietteria della stazione centrale degli autobus di Bamberga.
L’impianto pilota SOFC di questo hub di autobus costituirà il modello per le centrali elettriche del futuro:
– celle a combustibile stazionarie e silenziose
– con poche vibrazioni
– collegate fra loro per creare un sistema basato su energia rinnovabile.

Dall’ottobre 2020 questa cella a combustibile immette elettricità nella rete pubblica e produce calore anche per il sistema di riscaldamento e di acqua calda del panificio ubicato all’interno della stazione degli autobus e a breve Bosch e Stadtwerke, l’azienda municipalizzata locale, hanno già pianificato che questa cella a combustibile stazionaria fornirà una buona parte dell’energia al complesso Lagarde, un quartiere residenziale e centro culturale nella parte est di Bamberga, uno dei centri urbani più grandi della Germania che utilizza progetti infrastrutturali.

70 camion a idrogeno in giro per la Cina

Città di Chongqing.

Sulla strada da Chongqing a Chengdu.

Bosch sta lavorando con la startup Nikola Motor Company per sviluppare il primo camion da 40 tonnellate al mondo dotato di un propulsore a celle a combustibile, mentre nel frattempo in Cina ne stanno testando altri.

Settanta camion alimentati da celle a combustibile Bosch percorrono, infatti, le strade intorno a Chongqing e fanno anche viaggi a Chengdu, una città a poco più di 300 chilometri di distanza. La grande regione di Chongqing ha all’incirca le dimensioni dell’Austria. I guidatori che effettuano le prove su strada di questi nuovi veicoli possono individuare i punti deboli del propulsore poiché funziona continuamente su autostrade e strade secondarie. Le intuizioni raccolte dai camion testati su strada andranno a beneficio dei modelli di produzione futuri. Chongqing, la città e l’omonima regione rurale, ha circa 32 milioni di abitanti.

La routine quotidiana di uno di questi camion alimentato a idrogeno inizia premendo semplicemente due pulsanti per controllare i livelli di idrogeno e la batteria: nessun rumore del motore, solo il ronzio della ventola di raffreddamento.

a cura della redazione