La stazione di rifornimento del futuro potrebbe erogare energia elettrica, idrogeno e metano insieme. È il progetto del Centro di ricerca tedesco per l’energia solare e l’idrogeno Baden-Württemberg (ZSW), finanziato per 1,3 milioni di euro dal Ministero federale per gli affari economici e l’energia.
Un dispenser multi-energia
Una proposta completamente nuova, dal momento che ad oggi in tutto il mondo esiste al massimo qualche stazione che eroga energia elettrica e idrogeno.
L’idea dei ricercatori tedeschi, spiega una nota, sarebbe quella di un dispenser multi-energia, con la parte elettrica fornita dalla rete (e che sarebbe in un quadro ideale generata da fonti rinnovabili) e l’installazione di un grande sistema di accumulo in cui raccogliere l’energia non utilizzata sul momento per poi rilasciarla quando la domanda supera l’offerta.
Un circolo virtuoso e ambizioso
“Se la batteria dovesse raggiungere la sua piena capacità e i veicoli elettrici non contribuissero a ‘svuotarla’ – ha aggiunto Ulrich Zuberbühler del ZSW – il surplus elettrico green verrebbe convertito in idrogeno in una seconda fase”. L’efficienza del processo di conversione, che ricorda da vicino quello dei veicoli a fuel cell, dovrebbe attestarsi attorno al 75%.
Qualora anche l’idrogeno prodotto superasse quello richiesto, il gas in eccesso verrebbe convogliato e conservato in un apposito serbatoio.
L’ultimo step: per produrre il metano verrà utilizzato l’idrogeno preso dal serbatoio, aggiungendoci CO2 così da creare una reazione di catalisi e infine formare il gas, con una conversione efficiente al 60%.
Per concludere il ciclo di virtuosità, l’ambizione del ZSW sarebbe poi di incanalare la quota di metano inutilizzato nella rete del gas. I gas, sia idrogeno che metano, non sono soggetti a perdite nel loro periodo (anche quando lungo) di stoccaggio.
Efficienza, minimizzazione perdite energetiche
La priorità del progetto è quella di produrre più risorse possibili, minimizzando le perdite di energia. La fase fondamentale dell’impianto, comunque, sarebbe la prima, relativa allo sfruttamento di elettricità da fonti rinnovabili, con perdite pari a zero nell’alimentazione di auto elettriche. Lo storage potrebbe invece causare qualche dispersione, anche se al massimo del 10%.
L’impegno di cui si dovrà prendere carico il ZSW è soprattutto quello di migliorare l’efficienza, la vita utile e l’efficacia dei costi dei due componenti principali di tutta la struttura progettata, l’elettrolizzatore alcalino ad alta pressione e il reattore per la metanizzazione. Gli scienziati vogliono avanzare nei progressi sulle due tecnologie su una scala di 100 kW. Va detto poi che l’elettrolisi per generare l’idrogeno e la sintesi del metano andrebbero svolte separatamente, il che richiederebbe una sorta di “buffering” per l’idrogeno o apparecchi di storage di transizione, elementi sui quali lavorerà l’istituto.
Il pilota QUARREE 100
I ricercatori avranno tre anni per completare lo sviluppo della tecnologia e garantire anche una sicurezza. Un test sul sito deputato ad accogliere la stazione sarà effettuato nel 2020.
Il progetto si inserisce nel pilota QUARREE 100, dal valore di 24 mln €, che riunisce strutture accademiche e autorità pubbliche e finanziarie per sperimentare il cambio di fornitura di energia di una zona della cittadina tedesca di Heide da fonti convenzionali a rinnovabili. Proprio la località in Germania potrebbe quindi ospitare la stazione del futuro.
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