La svolta di CoorsTek sull’idrogeno alimenta le speranze di energia pulita per il Colorado

Una svolta nella ricerca sulle tecnologie energetiche sta portando un’azienda del Colorado nel business della conversione del gas naturale in idrogeno, con l’obiettivo di ridurre le emissioni di carbonio delle spedizioni a lungo raggio e dei processi industriali.

CoorsTek, con sede a Golden, nota da tempo per la fornitura di prodotti ceramici ingegnerizzati alle industrie, ha collaborato con ricercatori di Oslo, Norvegia e Spagna per creare membrane ceramiche che, con una carica elettrica, separano l'anidride carbonica pura e l'idrogeno dai flussi di metano che le attraversano.

"Separare l'idrogeno in modo efficiente ed essere in grado di utilizzarlo facilmente, sia nella combustione che attraverso processi elettrochimici come le celle a combustibile, è stato qualcosa che tutti hanno cercato di fare", ha affermato Timothy Coors, co-CEO di CoorsTek e presidente di la sua filiale coinvolta nella ricerca. "Questo è un grande passo."

Il metano è l’ingrediente chiave del gas naturale. CoorsTek immagina che le sue membrane diventino il cuore delle celle a combustibile per la produzione di idrogeno utilizzate negli hub di spedizione per creare carburante per i camion a lungo raggio alimentati a idrogeno e nei siti industriali, come i produttori di plastica, che attualmente bruciano gas naturale ma cercano di ridurre i gas serra emissioni passando all’idrogeno.

Le membrane ceramiche promettono di rendere la conversione del metano in idrogeno molto più efficiente dal punto di vista energetico rispetto ai metodi esistenti, e i reattori a membrana ceramica che producono idrogeno sarebbero abbastanza compatti da adattarsi dove viene già utilizzato il gas naturale, afferma l’azienda.

Il team di scienze delle membrane di CoorsTek in Norvegia, parte di un'azienda di 6.000 dipendenti con sedi in tutto il mondo, ha dimostrato la produzione di piccole quantità di idrogeno utilizzando le membrane ceramiche alloggiate in piccoli reattori simili a batterie.

L’azienda sta lavorando alla tecnologia con finanziamenti e competenze da giganti dell’energia tra cui Saudi Aramco, Equinor, ExxonMobil e Shell e prevede di costruire un impianto pilota in Arabia Saudita in grado di produrre 250 chilogrammi di idrogeno al giorno, sufficienti ad alimentare una flotta di camion. .

Su quella scala, la società potrebbe iniziare a capire come commercializzare la tecnologia e a capire il ruolo che CoorsTek può svolgere nel rendere la conversione da gas naturale a idrogeno un business stabile, ha affermato Coors.

"Il nostro obiettivo è, entro i prossimi otto anni, essere pronti con qualcosa", ha detto.

CoorsTek è nota principalmente per la produzione di ceramiche specializzate per la produzione di semiconduttori, dispositivi medici e applicazioni di difesa. La sua ricerca sulla conversione dell'idrogeno non è nuova: ha guidato ricerca e sviluppo per reattori a membrana ceramica per 13 anni con il suo team con sede a Oslo.

I reattori sono realizzati con celle di conversione del metano, ciascuna delle dimensioni di una batteria AA, impilate insieme in gruppi di sei in celle più grandi lunghe circa mezzo metro.

Con una carica elettrica, il metano che li attraversa si divide nei suoi elementi componenti, anidride carbonica e idrogeno, e vengono prodotti sotto pressione, rendendone facile la cattura per un uso nelle vicinanze o per essere ulteriormente pressurizzati per una conduttura, dice Coors.

Il flusso di anidride carbonica relativamente pura potrebbe essere venduto per essere utilizzato in processi commerciali, come la produzione di bevande, o nelle serre, invece di essere rilasciato nell’atmosfera attraverso la combustione del gas naturale, ha affermato Coors.

Il vantaggio di produrre in modo efficiente idrogeno dal metano è che può sfruttare le estese reti esistenti di gasdotti e infrastrutture per il gas naturale, ha affermato Coors.

L’idrogeno è stato a lungo considerato un’alternativa pulita alla combustione di combustibili fossili. Separare l’elemento abbondante dall’acqua o dal gas naturale, dove l’idrogeno si trova più facilmente, è stato così complicato e ad alta intensità energetica che l’uso economicamente fattibile dell’idrogeno è stato sfuggente.

CoorsTek vede le sue membrane come un passo avanti nel rendere il combustibile a idrogeno un sostituto realistico laddove le batterie elettriche non sono adatte e in molti luoghi in cui il passaggio alle infrastrutture esistenti del gas naturale per gestire l’idrogeno sarebbe relativamente semplice, ha affermato Coors.