L’idrogeno e le celle a combustibile come sistemi innovativi per la transizione energetica

L’energia è essenziale per la vita sulla terra e rappresenta un elemento importante per lo sviluppo sociale ed economico dell’umanità. È impensabile fermare la crescita della popolazione ed è altrettanto difficile rinunciare al comfort attuale. La produzione e il consumo di energia, tuttavia, non devono mettere a repentaglio l’equilibrio che governa la vita sul pianeta. Questa sfida può essere vinta solo con l’aumento dell’efficienza dei sistemi energetici, la contemporanea riduzione del consumo di idrocarburi e l’utilizzo di un vettore energetico con impatto ambientale, sia globale che locale, quasi nullo, producibile da più fonti energetiche primarie tra loro intercambiabili e disponibili su larga scala. L’idrogeno rappresenta, in prospettiva, questo vettore energetico per un futuro sistema ambientale ed energetico sostenibile, costituendo un incentivo verso l’impiego diffuso delle fonti rinnovabili. Già nel breve-medio termine può rendere i combustibili fossili compatibili con le esigenze ambientali. Difatti, tra le varie soluzioni che la ricerca ha messo a disposizione, le celle a combustibile e le tecnologie ad idrogeno sono tra i sistemi più promettenti per la produzione di energia e per sistemi di mobilità sostenibile. Il team di ricerca Fuel Cell and Hydrogen (FCH2) si occupa della intera filiera tecnologica delle Celle Elettrolitiche ed a Combustibile, sia in modalità Fuel Cell per la generazione di energia, che in modalità Elettrolizzatore per la produzione di Idrogeno; in generale, nella tematica della produzione, conversione, distribuzione e stoccaggio di idrogeno, sia per fini stazionari che propulsivi. Le attività di ricerca sono supportate sia da attività numerica, che sperimentale. A tal proposito, un settore molto ricercato dal team è anche quello della valorizzazione energetica delle biomasse per la produzione di biocombustibili, con sistemi Fuel Cell, che ben si innestano nella catena dell’idrogeno, aumentandone la sostenibilità energetico-ambientale. Con particolare riferimento alle tematiche di mobilità sostenibile e poli-generazione distribuita, in cui i sistemi di trasporto ed i sistemi di generazione necessitano interazione e sistemi di stoccaggio, l’idrogeno, come vettore energetico per eccellenza, e le celle a combustibile, grazie alle loro vaste potenzialità ed applicazioni, possono risultare strumenti chiave di inter-connessione e di innovazione. Il gruppo si occupa, infatti, da diversi anni, di progettazione, simulazione e gestione di infrastrutture di produzione, distribuzione ed erogazione di idrogeno, e di sistemi Fuel Cell-based, permettendo di scegliere all’occorrenza la configurazione impiantistica più favorevole rispetto al tipo di utenza servita, investigando sull’intero processo energetico per la definizione e l’identificazione delle migliori condizioni operative.