Produzione di idrogeno dall’energia eolica

I parchi eolici generano elettricità solo quando soffia il vento, creando in tal modo la necessità di disporre di una generazione di riserva. L’idrogeno gioca un ruolo chiave nell’accumulo dell’energia proveniente dall’elettricità in eccesso e può essere prodotto collegando le turbine eoliche a elettrolizzatori che scindono l’acqua nei suoi componenti. Dopo essere stato immagazzinato, l’idrogeno può essere usato successivamente per generare elettricità da una cella a combustibile.

L’obbiettivo di ELYGRID (Improvements to integrate high pressure alkaline electrolysers for electricity/H2 production from renewable energies to balance the grid) era quello di ridurre il costo dell’idrogeno prodotto mediante elettrolisi accoppiata alle FER. L’attenzione era concentrata su elettrolizzatori alcalini con taglie nell’ordine dei megawatt con capacità superiori a 0,5 MW.

I partner del progetto miravano a incrementare l’efficienza degli elettrolizzatori del 20 % e a ridurre i costi del 25 %. Per ottenere questo, essi sono riusciti a sviluppare e testare una nuova topologia della cella, con un’efficienza della produzione di idrogeno che arriva al 70 %. Produrre più idrogeno per unità di volume porta a una diminuzione dei costi di produzione.

Proprio come le FER si connettono alla rete elettrica attraverso alcuni tipi di interfacce di elettronica di potenza, anche gli elettrolizzatori possiedono un’elettronica di potenza simile per usare l’energia della rete. I partner del progetto hanno progettato nuovi moduli per l’elettronica di potenza connessi in parallelo per convertire in maniera efficiente la corrente alternata nella corrente diretta necessaria allo stack di celle per l’elettrolisi.

Sono state progettate nuove parti di completamento dell’impianto che inseriscono tutti i componenti dell’elettrolizzatore nello stesso contenitore, creando così un’unità elettrolizzatore più competitiva con minori costi di gestione del progetto. Inoltre, i partner di ELYGRID hanno sviluppato un sistema di controllo migliorato accoppiato alla turbina eolica. A seconda della domanda, il sistema può accumulare energia oppure immettere elettricità nella rete elettrica.

Le grandi unità previste da ELYGRID sono capaci di produrre enormi quantità di idrogeno per applicazioni power-to-gas, impiego da parte di veicoli a celle a combustibile e utilizzo nell’industria. I risultati del progetto dovrebbero quindi aiutare a sviluppare un’economia dell’idrogeno nell’UE che ridurrà la sua dipendenza dai combustibili fossili importati per la produzione di energia elettrica.