Produzione di idrogeno in loco per rifornire le automobili a celle a combustibile

Si prevede che le tecnologie della cella a combustibile e dell’idrogeno giochino un ruolo fondamentale nell’aiutare l’UE a raggiungere la sua visione 2020 di ridurre le emissioni di gas a effetto serra. Tuttavia, nonostante i miglioramenti tecnici, ci sono ancora numerosi ostacoli che rendono difficile l’adozione su larga scala di queste tecnologie nel mercato, come ad esempio la mancanza di infrastrutture e la riduzione dei costi di produzione. La produzione di idrogeno direttamente in loco renderebbe molto più comodo il rifornimento delle automobili alimentate da celle a combustibile.

La tecnologia sviluppata nell’ambito del progetto NEMESIS2+ (New method for superior integrated hydrogen generation system 2+) potrebbe fungere da ponte per la creazione della necessaria infrastruttura per l’idrogeno, superando anche allo stesso tempo i problemi chiave relativi alla produzione dell’idrogeno.

I ricercatori hanno sviluppato con successo un prototipo su piccola scala del sistema che può essere facilmente integrato nelle esistenti stazioni di rifornimento. Questo generatore pre-commerciale di idrogeno alimentato a biodiesel produce 50 Nm3 di idrogeno all’ora.

Ciò che accresce la compattezza del nuovo reattore e riduce i costi di investimento è il concetto del singolo reformer, che elimina la fase a monte del reformer che era presente nel progetto NEMESIS originale. Il nuovo progetto include un nuovo bruciatore a doppio combustibile, che consente di trattare sia il gas proveniente dal modulo per il condizionamento dell’idrogeno che dei combustibili liquidi. L’utilizzo di combustibili liquidi nella tecnologia di reforming a vapore ha consentito al nuovo sistema di funzionare a pressioni più elevate (12 bar), di portare a livello industriale la capacità mediante l’uso di una tecnologia di reforming tubolare modificato e di ridurre i costi di produzione.

Fino ad ora, i metodi di produzione dell’idrogeno sono stati costosi e non sostenibili, poiché utilizzavano combustibili fossili come ad esempio il gas naturale o l’elettrolisi dell’acqua, che è al momento meno efficiente. La produzione di idrogeno dal biodiesel potrebbe essere un’alternativa pulita per adesso, ma si tratta comunque di un processo impegnativo. La disattivazione dei catalizzatori usati dalle impurità del zolfo sulla loro superficie causa una riduzione della quantità di idrogeno prodotto.

Per ridurre il contenuto di zolfo, i membri del progetto hanno costruito con successo un modulo di desolforazione che funziona in base al principio dell’adsorbimento in fase liquida. Essi hanno effettuato numerosi esperimenti per identificare le condizioni di funzionamento ottimali. Questo ha consentito al team di produrre idrogeno di alta qualità con una purezza pari a quasi il 100 %, con un’efficienza di conversione del sistema che arriva al 70 %.

Il prototipo di sistema di NEMESIS2+ può essere integrato nelle infrastrutture esistenti, rendendo possibile la produzione di idrogeno dal biodiesel direttamente in loco nelle normali stazioni di rifornimento. Inoltre, esso può essere impiegato per processi utilizzati nell’industria del vetro e in quella dell’acciaio.