Una produzione di idrogeno economica ed efficiente

Nel corso dei lavori è emerso che l’elettrolisi basata su membrane a elettrolita polimerico (PEM) garantisce una produzione di idrogeno e ossigeno pulita e sicura. Nonostante i numerosi vantaggi di questa tecnologia rispetto all’elettrolisi alcalina, gli elevati costi di investimento impediscono un utilizzo diffuso di tale risorsa nel settore della produzione di idrogeno. L’impiego di materiali costosi, l’utilizzo intensivo di risorse, la durabilità limitata dei principali componenti PEM e la complessità delle progettazioni degli stack contribuiscono a far lievitare il fardello economico di queste tecnologie.

Otto partner europei stanno unendo le forze per sviluppare e presentare nuovi materiali e tecnologie PEM competitive nell’ambito del progetto NOVEL (“Novel materials and system designs for low cost, efficient and durable PEM electrolysers”), finanziato dall’UE.

Partendo dal successo di un’iniziativa precedente, il progetto NOVEL mira a garantire un abbattimento dei costi delle membrane, degli elettrodi e delle piastre bipolari, nonché a potenziare il rendimento del gruppo membrana-elettrodo (MEA). L’iniziativa garantirà inoltre una maggiore durata per i principali componenti PEM, nonché un funzionamento a basso costo dell’elettrolizzatore a livelli di pressione elevati. Protocolli in materia di prove di rottura accelerata da sollecitazione consentiranno di valutare il ciclo di vita degli elettrolizzatori e la durabilità dei componenti del nuovo sistema.

A oggi, i partner del progetto hanno tentato di identificare e di migliorare la comprensione dei principali meccanismi di degrado che colpiscono le tecnologie PEM, nonché di sviluppare nuovi materiali per le membrane ed elettrocatalizzatori da integrare nella produzione di gruppi membrana-elettrodo su ampia scala. Gli scienziati hanno già portato a termine la produzione di MEA di base per la conduzione di prove di analisi comparativa sulle celle e sono in corso lavori incentrati sulla realizzazione di rivestimenti per le piastre bipolari e per i collettori attualmente disponibili.

I risultati ottenuti finora sono molto promettenti e potrebbero garantire il potenziamento del rendimento e l’abbattimento dei costi degli elettrolizzatori dell’acqua per le membrane a elettrolita polimerico. L’iniziativa NOVEL consentirà di produrre elettrolizzatori a elevate prestazioni in grado di garantire un livello di efficienza minimo del 75 % nell’ambito della produzione di idrogeno.