L’idrogeno verde in mare è più economico e più sostenibile, Università di Wageningen

L'idrogeno verde in mare è più economico e più sostenibile, Università di Wageningen.

I ricercatori della Wageningen University & Research hanno dimostrato che i costi di produzione dell’idrogeno verde tramite elettrolisi in mare possono essere ridotti producendo acqua ultrapura (UPW) in loco mediante distillazione a membrana. Quest'acqua ultra pulita è essenziale per la conversione dell'energia eolica in idrogeno "verde".

Con questa ricerca, un prototipo dimostrativo a Texel ha dimostrato che è possibile produrre acqua ultrapura dall'acqua di mare con calore residuo rilasciato durante l'elettrolisi dell'acqua (per la produzione di idrogeno). Jolanda van Medevoort, capo progetto di questa ricerca e ricercatrice nell'ambito del programma Water Treatment & Technology, è lieta che questo progetto pilota sia stato completato con così tanto successo.

Jolanda van Medevoort, il leader del progetto ha detto:

Ciò rende il business case dell’idrogeno verde più competitivo e ciò è disperatamente necessario, perché al momento l’idrogeno verde non può competere con l’idrogeno grigio prodotto con energia fossile.

"E ciò che è altrettanto importante è che il processo di distillazione a membrana stesso è anche più rispettoso dell'ambiente rispetto all'osmosi inversa, che oggi viene spesso utilizzata. La distillazione a membrana non solo utilizza molta meno energia elettrica perché applica il calore residuo dell'elettrolizzatore, ma è anche più rispettoso dell'ambiente perché non sono necessarie sostanze chimiche per il pretrattamento dell'acqua di mare."

"Inoltre, a differenza dell'osmosi inversa (RO), l'acqua di mare difficilmente diventa più salata, il che significa che l'ambiente sottomarino non viene influenzato. E ovviamente per questo processo non è necessario utilizzare acqua potabile."

Acqua ultrapura con distillazione a membrana

Il processo di distillazione a membrana per produrre acqua molto pulita dall’acqua di mare non è di per sé una novità, perché il processo richiede molto calore e quindi energia, non è la soluzione migliore, economicamente fattibile per tutte le applicazioni, ma in questo caso lo è. Il calore prodotto dall'elettrolizzatore deve essere dissipato rapidamente affinché il processo di elettrolisi si svolga senza intoppi.

Utilizzando questo calore per la distillazione a membrana, il raffreddamento con acqua di mare non è più necessario e viene immediatamente prodotta l'acqua di alimentazione ultrapura necessaria per l'elettrolizzatore.

I costi dell’acqua ultrapura saranno inferiori rispetto, ad esempio, all’applicazione dell’osmosi inversa (RO), che riduce l’efficienza elettrica complessiva dell’intero sistema a idrogeno. Questo perché l’osmosi inversa è un processo azionato elettricamente.

I principali risultati del progetto

Il risultato principale è la prova pratica del principio tecnologico costruendo un sistema di distillazione a membrana funzionante, integrandolo con l'elettrolizzatore e dimostrando il sistema combinato sul molo del porto marittimo di Texel.

La foto sotto mostra le installazioni nella sede della demo. L'elettrolizzatore e gli impianti di distillazione a membrana sono entrambi integrati in un container per poterli trasportare al luogo della demo a Texel. L'elettrolizzatore del partner del progetto Hydron Energy nel contenitore blu e in quello grigio/bianco adiacente all'impianto di distillazione a membrana di Wageningen Food & Biobased Research.

La presa dell'acqua di mare (pompa con filtro a sabbia) per pompare l'acqua di mare direttamente all'impianto di distillazione a membrana si trova nell'angolo destro del molo. L'elettrolizzatore ha prodotto la quantità prevista di idrogeno sull'acqua prodotta dalla distillazione a membrana. Quest'acqua viene prodotta grazie al calore residuo ceduto dall'elettrolizzatore.

Una valutazione economica ha dimostrato che dalla quantità di acqua prodotta con il calore residuo si possono ottenere ulteriori vantaggi. Circa un terzo dell’acqua prodotta viene utilizzata per la produzione di idrogeno. Due terzi dell'acqua prodotta sono disponibili per altri scopi.

Si tratta di acqua molto pura ed è interessante in aree/periodi con scarsità d'acqua, offshore, ma anche per acqua potabile o applicazioni industriali.