GRAF Gastech (Gruppo GRAF Industries) da quasi trent’anni progetta e propone soluzioni per stazioni di servizio di CNG e LNG complete e compatte, con tecnologie di ultima generazione, in grado di rendere gli impianti sicuri e performanti. È la business unit che ha sviluppato una specializzazione nella progettazione di sistemi di compressione, misurazione e distribuzione del gas. Sempre attenta agli sviluppi delle nuove tecnologie a favore della sostenibilità ambientale, GRAF Gastech indirizza la propria ricerca verso la messa a punto di sistemi innovativi per lo sfruttamento di carburanti alternativi, come l’idrogeno. In un mondo in cui l’energia pulita diventa sempre più importante, l’idrogeno emerge come una soluzione promettente. GRAF Gastech ha abbracciato questa sfida in modo pionieristico, diventando tra le prime aziende italiane a sviluppare tecnologie all’avanguardia per sfruttare l’idrogeno in vari settori, tra cui la mobilità, l’energia stazionaria e l’industria. La missione è quella di sviluppare e offrire tecnologie affidabili, sicure ed efficienti per sfruttare appieno il potenziale dell’idrogeno come fonte energetica.
Mentre ricerca e sviluppo procedono a grandi passi, la gamma di prodotti e soluzioni GRAF Gastech per l’uso dell’idrogeno è già composta dal booster idraulico GBH2-T, caratterizzato dalla presenza di un doppio pompante che permette all’impianto di raggiungere fino a 1.000 bar in mandata, valore indicato per impianti che richiedono una portata elevata o che partono da pressioni di ingresso relativamente basse o che vengono alimentate da elettrolizzatori, e dall’erogatore DH2, dotato di elettronica totalmente realizzata internamente e capace di rifornire sia veicoli pesanti a 350 bar, sia veicoli leggeri a 700 bar con protocollo di alimentazione conforme SAE J2601.
Compressore (booster) idraulico GBH2-T (pressione fino a 1000 bar)
Erogatore di idrogeno DH2
Anni di esperienza sul campo e di impegno per l’innovazione consentono a GRAF Gastech di affrontare le sfide tecniche con determinazione, per fornire soluzioni all’avanguardia verso un futuro energetico sostenibile e per soddisfare le esigenze in continua evoluzione del settore dell’idrogeno.
In conclusione, GRAF Gastech crede fermamente nel potenziale dell’idrogeno come fonte energetica pulita e sostenibile, per questo l’azienda è orgogliosa di essere pioniera in questo settore e pronta a guidare il cambiamento verso un futuro migliore.
I ricercatori della RMIT University di Melbourne hanno sviluppato un modo economico ed efficiente per produrre idrogeno direttamente dall’acqua di mare, un passo fondamentale verso l’idrogeno verde veramente redditizio.
Il nuovo metodo dei ricercatori australiani divide l’acqua di mare direttamente in idrogeno e ossigeno, evitando la desalinizzazione e il relativo costo per il consumo di energia. L’idrogeno è una potenziale soluzione alle sfide energetiche, in particolare per le industrie che sono più difficili da decarbonizzare, l’aviazione e la navigazione. La maggioranza dell’idrogeno mondiale proviene attualmente da combustibili fossili. L’idrogeno “verde” privo di emissioni, quello prodotto dalla scissione dell’acqua per elettrolisi rappresenta solo l’1% della produzione mondiale di idrogeno.
Il Dr Nasir Mahmood, ricercatore senior presso RMIT, ha affermato “Sappiamo che l’idrogeno ha un immenso potenziale come vettore di energia pulita, in particolare per le molte industrie che non possono facilmente essere alimentate da fonti rinnovabili. Ma per essere veramente sostenibile, l’idrogeno deve essere al 100% privo di carbonio durante l’intero ciclo di vita della produzione e non deve intaccare le preziose riserve di acqua dolce del mondo, se nel futuro, come è ormai assodato, serviranno enormi quantità di idrogeno per l’automotive e per l’industria. Il nostro metodo per produrre idrogeno direttamente dall’acqua di mare è semplice, scalabile e molto più conveniente di qualsiasi produzione di idrogeno verde attualmente sul mercato. Sulla previsione di uno sviluppo del nostro metodo speriamo di creare una fiorente industria dell’idrogeno verde in Australia”.
Suraj Loomba, Nasir Mahmood e Muhammad Waqas Khan (da sinistra a destra) fanno parte del team che lavora per produrre idrogeno dall’acqua di mare – non è necessaria la desalinizzazione
Una domanda di brevetto provvisoria per il nuovo metodo è stata già depositata.
I principali membri del team di ricerca sull’idrogeno sono Suraj Loomba, Nasir Mahmood e Muhammad Waqas Khan e fanno parte del team che lavora per produrre idrogeno dall’acqua di mare senza la desalinizzazione.
Finora per produrre idrogeno verde viene utilizzato un elettrolizzatore che impiega corrente elettrica che attraversa l’acqua per dividerla nei suoi elementi componenti di idrogeno e ossigeno. “Questi attuali elettrolizzatori hanno anche una produzione collaterale indesiderata: non si tratta di anidride carbonica come nel processo di steam reforming dal metano, ma di cloro che, se prodotto in grandi quantità, potrebbe danneggiare il nostro ambiente pur se in un modo diverso dall’effetto serra.” – ha detto Mahmood – “Il nostro processo non solo no emette anidride carbonica, ma non ha nemmeno la produzione di cloro”. Il nuovo approccio è stato ideato da un team del gruppo di ricerca multidisciplinare Materials for Clean Energy and Environment (MC2E) di RMIT Melbourne e utilizza un tipo speciale di catalizzatore sviluppato per lavorare specificamente con l’acqua di mare. Lo studio sel principio, condotto dal dottorando Suraj Loomba, si è concentrato sulla produzione di catalizzatori altamente efficienti e stabili che possono essere prodotti in modo economico. “Questi nuovi catalizzatori richiedono pochissima energia per funzionare e possono essere utilizzati a temperatura ambiente”- ha detto Mahmood. “Finora altri catalizzatori sperimentali sono stati sviluppati per la scissione dell’acqua di mare, ma sono complessi e difficili da scalare. Il nostro approccio si è concentrato sul cambiamento della chimica interna dei catalizzatori attraverso un metodo semplice che li rende relativamente facili da produrre su anche su scala industriale”, ha aggiunto Loomba.
La tecnologia australiana permette di ridurre significativamente il costo degli elettrolizzatori per raggiungere l’obiettivo del governo australiano della produzione di idrogeno verde a $ 2 / Kg per renderlo competitivo con l’idrogeno prodotto mediante altri processi. La fase attuale della ricerca è lo sviluppo di un prototipo di elettrolizzatore che combina una serie di catalizzatori per produrre grandi quantità di idrogeno. Questo il nome originale del progetto “Nitrogen-doped Porous Nickel Molybdenum Phosphide Sheets for Efficient Seawater Splitting”.
A La Spezia sarà utilizzata un’area dismessa in cui è ancora presente una centrale termoelettrica Enel attualmente ferma. Nicola Lanzetta, direttore generale dell’Enel ha reso noto che l’ente energetico nazionale ha vinto un bando di 38 milioni di euro dai fondi del Pnrr. Supporteranno i progetti Enel green a Rossano (Calabria), Brindisi e La Spezia allo scopo di produrre di idrogeno da rinnovabili, Nelle tre aree sono presenti tre centrali termoelettriche Enel inutilizzate.
Il progetto di Enel Spa prevede la realizzazione di un impianto di elettrolisi per una produzione di circa 134 tonnellate/anno di idrogeno prodotta mediante circa 7,5 GigaWattora di elettricità prodotta da energia rinnovabile.
Dichiara Andrea Benveduti, Assessore regionale allo Sviluppo economico “L’iniziativa Enel fa parte di una strategia che pone la Centrale della Spezia al centro di un percorso di sviluppo tecnologico e industriale in ottica total green.” I potenziali utilizzatori di questa nuova risorsa sono le industrie del territorio, in particolare quelle del comparto della nautica, dove esistono già alcuni progetti di yacht a idrogeno a celle a combustibile (fuel cells) e altri progetti per rendere green il settore dei traporti pubblici e privati. L’idrogeno è da considerare un vettore energetico che permette si stoccare l’energia elettrica da fonti rinnovabili.
Nelle auto a idrogeno a celle a combustibile oltre il 60% dell’energia dell’idrogeno viene trasformata in energia elettrica per azionare i motori elettrici dei veicoli, un rendimento quasi tre volte maggiore rispetto a quello dei veicoli con i motori termici, il cui rendimento “motore” è intorno al 22-25% e “trasmissione meccanca intorno al 70% per una efficienza globale “vehicle” che non supera il 16%. I veicoli elettrici a idrogeno inoltre non producono inquinanti, ma solo acqua.
Esistono vari modi per ricavare idrogeno, ma oggi il più interessante è quello dell’elettrolisi dell’acqua. L’acqua viene posta a contatto con due elettrodi, un anodo a carica positiva e uno a carica negativa. La corrente elettrica dissocia le molecole in ioni idrogeno H+ e ioni idrossido OH–. Al catodo gli ioni idrogeno acquisiscono elettroni in una reazione di riduzione e diventano idrogeno gassoso. All’anodo gli ioni idrossido cedono elettroni in una riduzione di ossidazione, portando alla formazione di ossigeno. Pertanto La molecola dell’acqua viene spezzata in idrogeno e ossigeno proprio grazie agli elettrolizzatori.
Questi richiedono però che energia elettrica sia prodotta da fonti rinnovabili, come l’eolico, il fotovoltaico e l’idroelettrico per assicurare una catena completamente green di tutto il processo (di produzione e di utilizzo dell’idrogeno). La riduzione dei costi degli elettrolizzatori, l’enorme diffusione del fotovoltaico e dei generatori eolici tendono a ridurre rapidamente il costo al kg dell’idrogeno da fonti rinnovabili e lo scenario internazionale sta ormai cambiando.
Sulle strade tedesche oltre 100 BMW iX5 a idrogeno a fuel cells
Una flotta di auto a idrogeno a fuel cells BMW iX5 sta circolando sulle strade tedesche a scopo di dimostrazione. Altre decine di BMW iX5 sono presenti in alcune delle nazioni del mondo già dotate di stazioni di rifornimento idrogeno. La tecnologia BMW a celle a combustibile a idrogeno supera clamorosamente, sia in termini di autonomia che di velocità di ricarica, le auto elettriche che si basano sulle sole batterie.
Nonostante che l’attuale tendenza del mercato auto mondiale si sia orientata verso l’elettrico a batterie (per la sorpresa, e la preoccupazione, delle Case auto di vedere la Tesla piazzare oltre 90.000 auto elettriche nel Mondo in soli tre anni) tale soluzione di powertrain rimane fortemente penalizzate. In primis per i lunghissimi tempi di ricarica (da oltre due ore fino a sei per una ricarica completa, in dipendenza dal valore della tensione dei sistemi di ricarica: da quelli più rari a 600 Volt a quelli domestici a 220 Volt). Alcuni proprietari di Tesla, da noi intervistati alle colonnine di ricarica, e impegnati in percorsi autostradali lunghi, ci hanno confidato che, dopo un carica completa a inizio viaggio, durante il percorso tendono a ricaricare le loro vetture solo parzialmente, prendendosi nel contempo una sosta (di circa un’ora) nei bar ben presenti presso tutte le stazioni di ricarica. In tal modo possono percorrere circa 80-100 km fino alla prossima stazione di ricarica per un altro break. L’autonomia di un’auto a batterie appare quindi accettabile solo per un utilizzo a bassa velocità del veicolo, magari in città, mentre risulta scomoda per i percorsi molto lunghi.
La BMW iX5 a idrogeno fuel cells ha un’autonomia reale di 510 km WLTP e consente uno stile di guida sportivo “da BMW” sulle strade extraurbane e le ricariche durano tre minuti come per le vetture endotermiche. Nel ciclo cittadino può addirittura superare gli 800 km di autonomia.
Ma perchè la BMW ha scelto di percorrere anche la strada della tecnologia idrogeno a fuel cells ?
Perchè una vettura prestazionale come la BMW iX5 Hydrogen possa essere guidata senza l’ossessione del fermo per la ricarica e nel modo che ci si deve aspettare da una BMW: accelerazioni brucianti, guida sportiva e velocità di crociera elevata anche su percorsi molto lunghi (con una sola suddetta sosta di tre minuti si possono raggiungere perfino 900-1100 km, secondo lo stile di guida scelto).
DESCRIZIONE TECNICA
La vettura dispone di un motore elettrico (di ultima generazione) da 295 kW (401 CV) di potenza che, grazie alle fuel cells a idrogeno, assicura una continuità di erogazione della potenza di 125 kW finché c’è idrogeno a bordo.
Oltre al propulsore a fuel cells a idrogeno, è presente una batteria a ricarica rapida grazie alla quale, nelle fasi di decelerazioni e frenata, il motore elettrico genera elettricità recuperata dalla dissipazione (un vero e proprio KERS: Kinetic Energy Recovery System, in italiano “sistema di recupero dell’energia cinetica”) che carica rapidamente un pacco di batterie ad alta densità energetica con tecnologia agli ioni di litio.
Tutti i sotto-componenti del sistema di trazione a idrogeno della vettura sono stati progettati appositamente per la BMW iX5 Hydrogen FC allo scopo di assicurare i rendimenti migliori possibili oggi. Sia di ciascun componente che del rendimento globale del veicolo (rendimento eta dal serbatoio alle ruote: circa 0,40 pari a circa tre volte il rendimento di un equivalente veicolo endotermico che ha valori di rendimento nettamente inferiori del motore m.c.i e della trasmissione che nei m.c.i è meccanica con differenziale e qui è diretta). La BMW iX5 ha inoltre emissioni nulle
Bmw iX5 Hydrogen
Questo rendimento “vehicle” 0,40 è incommensurabilmente più elevato rispetto ai primi tentativi della BMW di accostarsi all’idrogeno. Le primissime BMW a idrogeno erano del 1997 ed avevano il motore termico. Si trattava di BMW 733 trasformate da benzina a idrogeno, Avevano un rendimento “vehicle” eta del 0,5% ed avevano l’idrogeno stoccato a bordo allo stato liquido a -232 °C in bombole speciali criogeniche (con enormi dispersioni energetiche nella fase di liquefazione dell’idrogeno col ciclo Linde). D’altra parte proprio il basso rendimento di un sistema di trazione basato sul motore endotermico richiedeva di avere a bordo delle BMW 733 m.c.i. a idrogeno un quantitativo enorme di idrogeno per un’autonomia e prestazioni paragonabili a quelle a benzina.
L’ACCORDO CON TOYOTA
Grazie ad un accordo con la Toyota Motors (che già dal 2013 aveva sviluppato il proprio sistema di trazione a idrogeno a fuel cells per la Toyota Mirai) la BMW entra quindi da protagonista nella competizione mondiale, ormai apertissima, di puntare alla soluzione migliore per la mobilità “green” del prossimo futuro.
Naturalmente la Germania e il Giappone sono fortemente motivate verso le fuel cells e l’idrogeno per ragioni anche commerciali e geopolitiche. Le auto a batterie hanno la necessità di ricorrere al litio e alle terre rare che renderebbero l’Europa e il Giappone dipendenti dalla Cina e dagli USA (i paesi del mondo ricchi di tali elementi). Le fuel cells possono essere prodotte ovunque perchè si tratta di lamine di plastica speciale polimerica tenute unite a pressione da due elettrodi metallici di estremità.
Esploso di uno stack di fuel cells (non occorrono materiali “cinesi”)
LO STOCCAGGIO DELL’IDROGENO
L’idrogeno che alimenta il pacco di celle a combustibile (stack di fuel cells) è immagazzinato in due serbatoi da 700 bar tecnologicamente sicuri e realizzati in materiale leggero e molto resistente, con un layer interno in materiale inerte per evitate che l’idrogeno reagisca chimicamente (la molecola dell’idrogeno è molto reattiva). I serbatoi sono rinforzati con fibra di carbonio (CFRP) a prova di esplosione e di crash (durante i test si spara anche sul materiale con una pistola). Le due bombole della BMW iX5 contengono in totale 6 Kg di idrogeno, pari ad una energia totale disponibile a bordo di 208 kWh (1 kg di H2 contiene 125 MJoule oppure 34,7 kWh di energia). Si tratta di circa il doppio dell’energia elettrica disponibile a bordo di una Tesla.
La presenza dei due serbatoi non influisce sul layout interno del veicolo e non penalizza il volume del bagagliaio perché essi sono collocati in corrispondenza del tunnel centrale e sotto i sedili posteriori.
Bmw iX5 Hydrogen
Lo stack (pacco) fuel cells (pile a combustibile e idrogeno) occupa il posto del motore m.c.i nel vano motore, con tutti gli apparati di controllo e di gestione elettronica. Il motore elettrico è collocato sul retrotreno (la BMW iX35 è a trazione posteriore). La guida e il confort sono uguali a quelli di un’auto elettrica, fluidità di marcia, accelerazioni brucianti (0-100 in meno di 6 secondi, valore incredibile per un SUV da 2,2 tons come la BMW iX5). Infine la possibilità di guidare dimenticando il pedale del freno con il settaggio “one-pedal”. La velocità massima è limitata a 180 km/h, più che sufficiente per qualsiasi necessità.
Ciò che rivoluziona invece l’esperienza di viaggio sono il rifornimento e l‘autonomia. Si fa il pieno di idrogeno al distributore in 3-4 minuti, in totale sicurezza e con procedura semplicissima.
Il prezzo dell’idrogeno (alla pompa di Anversa) è pari a 10 euro/kg il che si traduce in un costo di 60 euro per un pieno. La previsione è di raggiungere un costo di 5 euro al kg dell’idrogeno entro pochi anni. Addirittura con le nuove tecnologie di produzione dell’idrogeno da rinnovabili (eolico off-shore nel nord Europa e solare a concenrazione nel sud della Spagna) si potrà scendere anche a 2,5 euro al kgH2.
L’enorme diffusione delle energie rinnovabili è ormai in atto in tutte le nazioni industrializzate e permette la produzione dell’idrogeno in modalità “total green” grazie agli elettrolizzatori, il cui mercato ha registrato una impennata esponenziale a partire dall’inizio della guerra in Ucraina
Afferma Oliver Zipse, Presidente del Consiglio di Amministrazione di BMW AG: “L’idrogeno ha un ruolo chiave nel processo di transizione energetica e nella protezione del clima. L’idrogeno è il modo più efficiente per immagazzinare l’energia elettrica prodotta da rinnovabili. Sfrutteremo questa tecnologia a idrogeno per accelerare la trasformazione del settore della mobilità in vista della cessazione della produzione di auto con motore endotermico decisa a partire dal dal 2035”.
Il BMW Group sta producendo sistemi di celle a combustibile altamente efficienti nel proprio centro di eccellenza per l’idrogeno con sede a Monaco. Il BMW Group riceve le singole celle a combustibile (fuel cells) dalla Toyota Motor Corporation e le assembla a Monaco. Queste due aziende collaborano con successo da molti anni e lavorano insieme sui sistemi di trazione a celle a combustibile dal 2013.
Il BMW Group ha sviluppato ulteriormente speciali componenti per il nuovo sistema che sono già da anni impiegati nei veicoli con motori endotermici come: i turbocompressori per inviare in pressione alle fuel cells l’aria necessaria alla reazione con l’idrogeno (il propulsore a fuel cells non ha attriti e impiega idrogeno più aria per la reazione che produce elettricità). Poi gli intercooler, i filtri per l’alimentazione delle fuel cells di aria e idrogeno senza impurità, oltre a importanti componenti elettronici come le unità di controllo, il BMS (Battery Management System: sistema di controllo delle batterie) e la tecnologia dei sensori piazzati ovunque per il controllo dei fluidi e dei sottosistemi della power train (sistema di trazione) della BMW iX5 a idrogeno.
CONCUSIONI
L’impegno che il BMW Group mostra nell’area della tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno offre vaste opportunità per l’ambiente e per il futuro per tutti noi.
Secondo un rapporto dell’Agenzia internazionale dell’energia (IEA), l’idrogeno verde ha un enorme potenziale nel quadro della transizione energetica in atto e della mobilità “total green”.
FONTI: Press BMW group – Media service Toyota Motors
Un avveniristico super yacht lungo 74 metri, con tre sistemi di propulsione a celle a combustibile (non motori endotermici ma pile alimentate da idrogeno) da 5000 Cv ciascuno totale 15.000 Cv. Si alza sulla superficie del mare grazie ad un effetto volo impressionante dovuto alla presenza di un sistema di ali (idrofoil) come quelle dei catamarani a vela da competizione Prada della America’s Cup che utilizzano sistemi idrodinamici basati su ali in grado di alzare lo yacht rispetto alla superficie dell’acqua. La struttura dello yacht è interamente costituita da materiali in fibra di carbonio per la leggerezza necessaria al sollevamento dall’acqua e per raggiungere la velocità di 140 km/h (75 nodi).
Mentre la lunghezza di 74 metri è fissa, la larghezza varia a seconda dell’assetto della barca. E’ di 15 metri con le ali chiuse quando Plectrum è ormeggiato, mentre in assetto di navigazione si allarga fino a 20 metri ad ali aperte, quando Plectrum si alza e naviga in mare ad alte velocità.
L’imbarcazione è provvista di una piscina, di un eliporto per il decollo e atterraggio di elicotteri, un elicottero in dotazione in un hangar dedicato, un garage per due tender e un automobile.
Plectrum ha quattro ponti: quello principale prevede sei cabine e una suite e può ospitare fino dodici ospiti, Lazzarini Design ha reso noto che questo super yacht a idrogeno a celle a combustibile (fuel cells) sarà costruito su richiesta alla cifra di 80 milioni di euro.
Ad Abu Dhabi, negli Emirati Arabi Uniti, è stata realizzata la più grande la più grande centrale solare a concentrazione del Mondo su progetto della Shams Power Company (“Shams” in arabo significa sole) da un pool di aziende fra cui la Masdar, la Total Energy e la azienda spagnola Abengoa che vanta una grande esperienza nel settore per gli impianti realizzati nel sud della Spagna.
La centrale è costata 600 milioni di dollari ed ha una potenza di 100 MW. E’ stata installata nella città di Masdar.
IL Sultano Ahmed Al Jaber, CEO di Masdar ha dichiarato che le energie rinnovabili sono importanti anche in Medio Oriente per ridurre le emissioni di carbonio nel mondo.
La centrale Shams è stata realizzata unendo 258 mila pannelli solari parabolici a specchio. Il calore viene prodotto dall’irraggiamento solare che si concentra sulle tubazioni ad olio. L’olio cede il calore all’acqua che si trasforma in vapore ad alta pressione che che aziona la turbina e genera l’energia elettrica.
La centrale solare a concentrazione occupa 2,5 km quadrati e soddisfa il fabbisogno energetico di oltre 20.000 abitazioni. La generazione di energia avviene nel momento in cui i picchi della domanda sono maggiori.
Gli Emirati Arabi Uniti hanno in progetto di collegare alla centrale una grande sistema di produzione di idrogeno per elettrolisi sfruttando il surpus di energia elettrica ed immagazzinare l’idrogeno per assicurare energia elettrica totalmente green per gli utilizzi stazionari (centri commerciali, strutture turistiche etc.)
L’energia elettrica generata dai corsi d’acqua e dalle enormi dighe dei laghi montani è nota come “energia idro-elettrica”. Ma a questa famiglia di risorse rinnovabili totalmente green che mediamente hanno una potenza intorno ai 60-80 MegaWatt per ogni impianto, appartiene anche un meno conosciuto idroelettrico di scala più ridotta che sfrutta corsi e salti di portata d’acqua più contenuti. Quando gli impianti sono di potenza inferiore ai 1000 Kw si parla di mini fino al micro idroelettrico. La peculiarità di queste tipologie di idroelettrico è produrre energia elettrica anche per utilizzi “stand alone” (privi di un collegamento alla rete) e rappresenta una soluzione interessante per aree isolate. Questa tecnologia si presta molto bene anche per la produzione di idrogeno sul posto “in loco” e questa tecnologia sarà fondamentale in Italia per la produzione localizzata di idrogeno per la rete di stazioni di rifornimento di questo gas. Infatti l’Italia, per la sua morfologia geografica (l’acqua prodotta dalle dorsali delle Alpi e degli Appennini degrada verso la pianura e il mare ovunque in una rete di corsi fluviali molto fitta) è particolarmente dotata di questa risorsa, preziosa anche per l’idrogeno green. Come è noto l’idrogeno “pulito” (senza emissioni di CO2) viene prodotto scomponendo la molecola dell’acqua in idrogeno e ossigeno grazie agli elettrolizzatori. Questi ultimi, per attivare la reazione di elettrolisi dell’ acqua, necessitano di corrente elettrica. E perché il processo sia “total green” l’energia elettrica deve essere prodotta da energie rinnovabili. L’idroelettrico produce energia elettrica rinnovabile ed assicura un funzionamento continuo, nelle 24 ore. E’ l’unica fonte rinnovabile costante, a differenza dell’eolico e del solare che invece dipendono dalle condizioni meteo.
Prima di descrivere l’idroelettrico a basso salto, occorre comprendere come funziona l’idroelettrico in generale. La turbina è il componente principale dell’impianto. Una turbina idraulica trasforma l’energia potenziale dell’acqua che scorre, in energia meccanica perché l’acqua mette in movimento vorticoso la turbina. Questo movimento rotatorio alimenta un generatore di corrente elettrica che la trasforma l’energia meccanica in energia elettrica (la stessa cosa succede con la “dinamo” della bicicletta che, quando vi viene accostata alla ruota in movimento, produce elettricità, accendendo il fanale).
Le turbine più utilizzate nell’idroelettrico sono principalmente le Pelton, le Francis e le Banki (o Cross-Flow). La turbina Pelton è una turbina adatta per impianti con un salto fino a qualche centinaio di metri ed è utilizzata anche negli impianti di taglia molto maggiore. E un rotore che può essere ad asse orizzontale o verticale con un numero di getti fino a 6, e pale a doppio cucchiaio. E’ di costruzione semplice e robusta, ingombro molto ridotto, ottimo rendimento. La turbina a flusso incrociato Banki è adatta per installazioni a basso e medio salto, anche di pochi metri. E’ utilizzata esclusivamente in impianti di piccola potenza. Nel caso di questa turbina l’acqua ha un ingresso diverso rispetto alla Pelton. La turbina Francis è adatta a salti d’acqua da una decina a qualche centinaio di metri. Le Francis Sono utilizzate anche per impianti di taglia maggiore.
Campo di impiego delle turbine in relazione alla portata d’acqua e al salto disponibile
Se qualcuno pensa di installare un impianto mini o micro idroelettrico ci sono un paio di condizioni base: la presenza di un salto d’acqua sufficiente (i dislivelli possono essere anche di pochi metri) ed il corso d’acqua che deve avere una portata anche di soli 0,5 litri al secondo, ma deve essere abbastanza costante durante le stagioni (assenza di rischi di portate eccessive o di secche estive). Un mini idroelettrico richiede uno studio tecnico di fattibilità e la determinazione dell’impatto ambientale e di soluzioni per preservare la fauna ittica. Di norma si prevede la deviazione di una certa quantità di acqua dal flusso naturale del corso d’acqua per preservare l’ecosistema fluviale. Mentre gli impianti di dimensioni molto ridotte (2-3 kW) possono essere inseriti direttamente nel corso d’acqua, quelli di dimensioni più grosse richiedono opere civili che prelevano parte del corso d’acqua che viene poi restituita in un punto più a valle, dopo aver attraversato la turbina. Tutte queste tecnologie idroelettriche prevedono investimenti contenuti, consentono un veloce ritorno dall’investimento e godono degli incentivi previsti per la produzione da fonti rinnovabili. Importante: producono energia elettrica H24 senza inquinare.
Gli impianti idroelettrici basati sulle coclee a vite di Archimede per produrre idrogeno.
La turbina a vite è probabilmente la tecnologia più efficiente per i siti idroelettrici a basso salto e impianti di questo tipo stanno diffondendosi da qualche tempo in Italia. Rispettano la fauna ittica ed hanno costi di manutenzione minimi. Il funzionamento è molto semplice: la turbina ha la forma di una coclea: una vite senza fine con il suo asse nella stessa direzione del corso d’acqua (vedi figura sotto). La coclea ruota perché è messa in movimento dall’acqua che scarica la sua pressione sulla superficie elicoidale della vite senza fine e la fa ruotare sul suo asse, sfruttando così l’energia potenziale del salto d’acqua nel quale la macchina è installata. Grazie al moto rotatorio continuo della coclea che è collegata ad un moltiplicatore di giri, l’energia viene trasferita al generatore che produce corrente elettrica (il principio di funzionamento anche qui è quello della “dinamo” della bicicletta).
Una singola coclea (o turbina a vite di Archimede) può avere una potenza fino 500 kW ma si possono installare più turbine a vite in parallelo. Il range totale di potenza installata, per questo tipo di impianti, varia tra i 50 kW e i 2000 kW. Sono impianti forniti, chiavi in mano, da ditte specializzate. Le soluzioni includono paratoie, griglie, il monitoraggio remoto, i controlli periodici e i ricambi. Il generatore idroelettrico basato sulla coclea d’Archimede è sempre posto all’interno di una canalizzazione in cemento armato realizzata lungo il corso d’acqua. I generatori idroelettrici a coclea hanno un rendimento elevato e permettono di ottenere energia elettrica pulita da piccoli salti nei corsi d’acqua che non sarebbero economicamente utilizzabili con le classiche turbine Francis, Kaplan e Pelton. Le coclee idrauliche possono essere installate anche nei salti disponibili lungo piccoli corsi d’acqua come per esempio: canali per irrigazione, canali industriali, scarichi da impianti di depurazione, torrenti, anche in zone impervie.
Dati di un impianto idroelettrico a coclea (300 Kw)
Potenza elettrica installata: 300 kW
Efficienza Energetica: 85% media
diametro della coclea: 2500 mm (in funzione della portata)
Lunghezza della coclea: da 2 metri a 20 metri
Salti d’utilizzo (altezza): da 0,5 metri a 10 metri
portata del corso d’acqua: da 0,5 m3/sec a 6 m3/sec
Numero di giri della coclea: 30 rpm
Angolo di inclinazione dell’asse coclea: 25°
Materiale della coclea: acciaio al carbonio
Calcolo della potenza elettrica dell’impianto a coclea
La potenza elettrica può essere calcolata tramite la formula semplificata:
P = H x ρ x Q x G x η dove:
P = Potenza [W]
H = Salto [m]
ρ = Peso specifico (acqua) [1000 kg/m3]
Q = Portata [m3/s]
G = Accelerazione gravitazionale [9,8 m/s]
η = Rendimento totale della coclea
Esempio 1 Per ottenere circa 100 kW di potenza, l’impianto a coclea può essere di queste caratteristiche:
Salto 4 metri – Portata acqua 3,7 m3/s – Potenza lorda 145 kW – Rendimento della coclea: 75 % . Potenza netta 108 kW – Ore di funzionamento: 8500 ore/anno – Produzione annua di energia elettrica 925.000 kWh
Anche applicando la formula P = H x ρ x Q x G x η si ha lo stesso risultato: (4 metri x 1000 kg/m3 x 3,7 m3/s x 9,8 m/s x 0,75) = 108.000 Watt (108 kW)
Esempio 2 Salto 7 metri – Portata 4,5 m3/s – Potenza lorda 309 kW – Rendimento coclea: 75 % – Potenza netta 231 kW – Ore di funzionamento: 8500 ore/anno – Produzione annua 1.969.000 kWh
La produzione di idrogeno da impianto idroelettrico a basso salto
Data una potenza nominale di impianto Pel (espressa in Kw) la produzione annuale di energia elettrica ha un valore medio che tiene conto delle oscillazioni della portata del corso d’acqua, di alcune altre variabili stagionali, dei tempi di manutenzione etc.. La produzione annua di energia elettrica viene quindi calcolata moltiplicando la potenza elettrica dell’impianto per il numero di ore di esercizio nette dell’impianto. Si considera che durante un certo numero di ore l’istallazione sia fuori servizio per i normali lavori di manutenzione e talvolta a causa delle piene. Quindi è ragionevole considerare come riferimento l’esercizio effettivo di 8500 ore all’ anno. L’energia elettrica prodotta annualmente si determina allora con questa formula:
Energia = Pel x 8500 dove:
E (en. elettrica prodotta all’anno) = Pel (potenza elettrica media in kW dell’impianto) x 8500 (ore nette)
Per esempio un impianto idroelettrico da 100 kW produce in media 850.000 kWh di energia elettrica all’anno (100 potenza netta impianto x 8500 ore nette/anno = 850.000 kWh)
Quanto idrogeno si può produrre con questa energia idroelettrica ?
Il Dipartimento di energia americano (DOE), qualche anno fa ha indicato la quantità di energia elettrica indicativamente necessaria per produrre 1 kg di idrogeno mediante il processo di elettrolisi dell’acqua: 43 KWh. Questo valore si è ulteriormente abbassato di recente, grazie a nuove tecnologie e alcuni materiali innovativi adottati negli elettrolizzatori
Dividendo la produzione annuale di energia dell’impianto idroelettrico a coclee (850.000 kWh) per tale valore (43 kWh) si ottengono dall’impianto 19.767 Kg di idrogeno all’anno (850.000/43 = 19.767).
Se si vuole conoscere la produzione giornaliera di idrogeno il risultato è 55 kg (19767 kg H2 prodotti annualmente/8500 ore utili/anno x 24 ore, in quanto l’idroelettrico funziona H24).
Una Toyota Mirai a idrogeno di ultima generazione percorre circa 600 km con 1 kg di idrogeno ed il suo serbatoio contiene 5 kg di idrogeno a 700 bar. Una stazione di rifornimento di idrogeno prodotto sul posto da un impianto idroelettrico a basso salto a coclee (viti di Archimede) di soli 100 kW di potenza, potrebbe quindi rifornire fino a 10 auto a idrogeno di questo tipo al giorno.
Mediamente le centrali idroelettriche a basso salto hanno potenze fra i 200 kW e i 2000 kW. Considerata una centrale media di 1000 kW la produzione giornaliera di idrogeno prodotto in loco potrebbe essere di 50 kg: una quantità in grado di alimentare una flotta di 100 auto a idrogeno.
Il prevedibile ed ulteriore sviluppo delle centrali idroelettriche a basso salto basate sulle coclee è da considerare fondamentale per la realizzazione e lo sviluppo della rete italiana di stazioni di rifornimento di idrogeno. Il nostro territorio è certamente l’unico in Europa che presenta le caratteristiche morfologiche più adatte per l’idrogeno “total green” prodotto in loco.
QINT’X , fondata dall’ ing. Alberto Bernabini è un’azienda di Ravenna che opera dal 1998 nel settore delle energie rinnovabili (fotovoltaico, eolico e idroelettrico) e della mobilità green (veicoli elettrici). QINT’X HOLDING, sempre fondata dall’ing. Bernabini (holding a socio unico) è la capogruppo di diverse aziende in sinergia complementare fra loro per la realizzazione di grandi impianti ad energia rinnovabile, anche a livello internazionale.
Qint’x è entrata nel settore eolico nel 2009 con l’installazione delle prime turbine mini eoliche (progettazione, produzione, installazione e manutenzione) da 60 kW a 120 kW di potenza.
Dal 2017, in collaborazione con la ditta GOLDWIND leader mondiale del grande eolico, ha curato l’installazione delle prime turbine da 3,6 MW in Sicilia.
Nel 2019 Qint’x viene scelta come partner dalla ditta olandese EWT, leader per la produzione ed installazione di turbine da 500 kW a 1 MW, per lo sviluppo nel mercato italiano. Qint’x ha partecipato complessivamente all’installazione di oltre 120 turbine eoliche distribuite su tutto il territorio nazionale. Inoltre ha autorizzazioni “work on process” per circa 1 GW di eolico, tra onshore ed offshore.
QINT’X Holding detiene il 33% delle quote societarie di Acquaenergia S.r.l. con la quale ha realizzato 700 kW di impianti idroelettrici sul fiume Santerno, presso Imola (Bo) basati su turbine Kaplan da 100 kWp ad asse verticale.
IL PARCO EOLICO OFFSHORE AL LARGO DI RAVENNA
Nel 2020 Qint’x ha firmato un MOU (Memorandum Of Understanding) con SAIPEM per il co-sviluppo del progetto di AGNES. Il progetto, concepito dal 2018, prevede la realizzazione del primo grande HUB energetico basato sui primi 600 MW di eolico offshore nel mare Adriatico di fronte a Ravenna. AGNES, acronimo di “Adriatic Green Network of Energy Sources”, è il progetto di un grande “offshore wind farm” (parco eolico offshore) che si articola su due grandi iniziative nel mare Adriatico, ora nella fase finale autorizzativa: ROMAGNA 1 da 200 MW di potenza, posto a circa 12 miglia (22 km) nelle acque di fronte al Lido di Classe (RA) con superficie totale di 85 Km2 e basato su 25 turbine eoliche da 8 MW alte 170 metri con diametro del rotore di 260 metri e ROMAGNA 2 da 400 MW di potenza, posto a circa 14 miglia (26 km) nelle acque di fronte a Porto Corsini (RA), basato su 50 turbine eoliche delle stesse dimensioni di quelle di Romagna 1.
Si stima che i due progetti (totale 600 MW) possano produrre energia sufficiente a coprire i consumi annui di circa 500.000 persone.
IL PARCO FOVOLTAICO GALLEGGIANTE OFFSHORE
Il progetto AGNES prevede anche un innovativo parco fotovoltaico galleggiante offshore brevettato denominato XLAND di 100 MWpicco, posizionato presso i parchi eolici ROMAGNA 1 E 2.
Le piattaforme XLAND ottimizzano la produzione di energia elettrica da fotovoltaico perchè la struttura flessibile ed i galleggianti sui quali poggia riducono al minimo l’effetto di eccitazione delle onde marine. La struttura è stata infatti progettata per resistere alle complesse condizioni del mare (le onde, la corrosione da acqua salata, il guano dei gabbiani ecc..).
Le piattaforme XLAND sono ottimizzate anche per gestire la maggiore ventilazione presente in mare (il vento riduce le temperature dei pannelli quindi incrementa il loro rendimento) e per catturare i raggi solari riflessi dal mare anche in caso di mare mosso.
Le piattaforme XLAND sono scalabili e lateralmente possono raggiungere una lunghezza di diversi km per la realizzazione di impianti offshore di centinaia di MW.
IDROGENO DAL MARE ADRIATICO E DA TUTTI I MARI ITALIANI
L’idrogeno avrà un ruolo cruciale per raggiungere gli obiettivi europei e globali di decarbonizzazione al 2050. Potrà essere usato per alimentare le fuel cells, i famosi propulsori a idrogeno delle auto, degli autobus, dei treni, delle navi e di altri veicoli di servizio a idrogeno. I cluster di veicoli a idrogeno in Veneto e in Romagna sono stati presentati già nel 2010 a Keyenergy (Rimini) dall’ing. Enzo Rossi, esperto di idrogeno, progettista di veicoli stradali e di servizio a idrogeno a fuel cells ed autore di “Andare a idrogeno” (345 pagg – prima edizione 2006). Il progetto Agnes costituirà l’esempio di come si potranno creare progetti integrati “produzione green di idrogeno – cluster di veicoli a idrogeno da rinnovabili” in regioni particolarmente adatte e vicine al mare (praticamente tutte le principali regioni italiane), con l’attivazione parallela delle stazioni di rifornimento di idrogeno. Quindi una rivoluzione epocale grazie ad Agnes.
Il progetto Agnes prevede lo stoccaggio sicuro dell’idrogeno con soluzioni innovative per equilibrare la produzione di elettricità dalle energie rinnovabili che è soggetta a variazioni orarie e stagionali. Per esempio, in caso di picco di produzione di elettricità dal parco eolico-fotovoltaico off-shore, l’elettricità prodotta in eccesso, anziché andare perduta, sarà trasformata in idrogeno tramite elettrolisi, quindi immagazzinata per impieghi successivi.
Come è noto da studi recenti all’università di Stanford (California) si può estrarre l’idrogeno direttamente anche dall’acqua del mare evitando il costoso processo per ottenere l’acqua distillata prima di convertirla in idrogeno. Le piattaforme offshore XLAND saranno integrate con un progetto hi-tech ideato Qint’x per la produzione dell’idrogeno direttamente in mare dall’acqua salata.
UNA VISIONE NAZIONALE
AGNES si propone un obiettivo di respiro nazionale: estendere ai mari di tutta Italia le proprie tecnologie e il progetto “wind farm offshore” previsto di fronte a Ravenna. AGNES non è solo un progetto locale, l’obiettivo è più ambizioso: trasformare l’Italia intera per renderla energeticamente indipendente e farla diventare “l’Arabia Saudita delle energie rinnovabili e dell’idrogeno”. Sviluppare parallelamente grandi cluster su tutto il territorio nazionale per l’impiego stazionario e veicolare dell’energia elettrica e dell’idrogeno green prodotti nel mare.
ZOE IL PROGETTO DI VENEZIA A ZERO EMISSIONI
Un esempio è il progetto ZOE (Zero Oldtown Emissions) nato nel 2021 in esclusiva per la città di Venezia. L’ ing. Bernabini, con i suoi collaboratori, si è posto l’obiettivo di rendere Venezia al 100% green per elettricità e trasporti entro il 2026 mediante le energie rinnovabili e l’idrogeno verde. I sistemi QINT’X e AGNES sono sufficienti per coprire tutti i tipi di consumi della laguna (sia quelli stazionari per gli impieghi civili dell’energia green nelle abitazioni, nell’artigianato e nei servizi, che quelli veicolari per i traporti sull’acqua) affinchè Venezia diventi veramente “la capitale mondiale della sostenibilità”.
Mario Andretti, il non dimenticato campione del Mondo di F1 (1978 con la Lotus) ed ex pilota Ferrari F1, vincitore della mitica Indianapolis (vedi il palmares oltre) assieme al figlio Michel, anche lui famoso pilota vincitore a Indy, sta sviluppando in USA una grande rete di distributori con produzione locale brevettata di idrogeno blu.
Il Gruppo Andretti include la catena di vendita al dettaglio di carburante, minimarket, servizio rapido, ristoranti, carburanti all’ingrosso, autotrasporti, rifornimento e manutenzione flotte. Fornisce strutture a Chevron, Texaco, Shell ed altre importanti aziende, in un’area geografica compresa tra California, Oregon e Washington. Il gruppo Andretti ha più di 1.000 dipendenti e oltre 100 strutture di rifornimento di proprietà gestite negli Stati Uniti di cui 39 in California. In USA ci sono circa 111.000 distributori di benzina, di cui circa 11.000 in California.
Il Gruppo è stato fondato nel 1997 da Mario Andretti e Michael Andretti, insieme al socio MJ Castelo e nel 2020 ha siglato un accordo con PowerTap Hydrogen Fueling Corp. per installare sistemi di produzione e rifornimento di idrogeno di proprietà di PowerTap nella rete di stazioni di servizio del Gruppo Andretti negli Stati Uniti.
Come parte dell’accordo, PowerTap sarà introdotta nella rete del Gruppo Andretti di compagnie petrolifere, catene di rivenditori e stazioni di rifornimento indipendenti. Il Gruppo Andretti fornirà invece alcuni servizi a PowerTap che consistono in: pianificazione strategica, sviluppo della rete, supporto immobiliare, project management, account management, e vari lavori di supporto alle stazioni di rifornimento. L’interesse, per l’idrogeno è cresciuto oggi oltre le previsioni. Marche auto leader mondiali hanno lanciato i loro modelli commerciali a idrogeno fuel cells (celle a combustibile): Honda (Clarity FCH2). Hyundai (Nexo H2) Toyota (Mirai H2) e le stanno già vendendo negli Usa e nel Mondo. Daimler Trucks e Volvo stanno collaborando per i trasporti di merci a lungo raggio. In Europa ci sono circa 150 stazioni idrogeno ma si vuole portarle a oltre 3.000 con il supporto dei finanziamenti all’idrogeno previsti dal Recovery Fund. In California i costi dell’idrogeno verde (da rinnovabili) potrebbero presto scendere al di sotto di 1 dollaro per Kg di idrogeno (rispetto ai 16,51 dollari per Kg del pur recente 2019). La Toyota Mirai a idrogeno, secondo le verifiche sperimentali dell’EPA, percorre circa 73 miglia (100 Km) con un chilogrammo di idrogeno. Per la riduzione dei costi (sia in USA che in Europa) il solare fotovoltaico, l’idroelettrico e l’eolico saranno i fattori chiave per produrre idrogeno a basso costo mediante elettrolisi da energia elettrica green e i bassi costi dell’idrogeno rinnovabile potrebbero riscrivere completamente la mappa energetica mondiale.
Ma per l’approvvigionamento certo di idrogeno sono necessarie anche altre tecnologie come quella per l’idrogeno blu (ottenuto da metano o biometano con eliminazione della CO2). Secondo l’accordo PowerTap installerà i suoi impianti per la produzione e l’erogazione in alcune delle stazioni di rifornimento di proprietà del gruppo Andretti situate in California per assicurare il rifornimento di 1.250 Kg di idrogeno ciascuna. La Powertap dichiara di voler aprire 500 stazioni di rifornimento di idrogeno in USA nei prossimi anni, a partire dalle 29 già programmate in California, presso le stazioni di proprietà di Mario e Michael Andretti.PowerTap ha un progetto che prevede di ospitare i suoi impianti per la produzione di idrogeno in piccole strutture che saranno costruite nelle stazioni esistenti. Sarà prodotto idrogeno blu dal gas naturale e dall’acqua della città. La CO2 prodotta nel processo sarà eliminata sul posto mediante un sistema brevettato da PowerTap.
Durante la recente stagione IndyCar i tecnici e meccanici del team Andretti Autosport avevano il logo “PowerTap” sulle tute e sull’abbigliamento personalizzato.
“Queste stazioni saranno particolarmente destinate al mercato di camion a idrogeno a 18 ruote e di medie dimensioni, più che alle auto a idrogeno” afferma il CEO di PowerTap Raghu Kilambi “ Le dimensioni e il peso delle batterie necessarie ai camion elettrici e il tempo necessario per caricarle rendono non interessante elettrificare i camion. invece l’idrogeno è pronto sempre e si ricarica in pochi minuti. Toyota sarà la prima a far circolare un camion pesante a idrogeno a fuel cells. Localizzare la produzione di idrogeno nelle stazioni di rifornimento è un grande vantaggio per gli autotrasporti alimentati a idrogeno: non è necessario trasportare l’idrogeno in luoghi remoti attraverso condutture, ferrovia o autotrasporti”.
In California gli investimenti sono sostenuti dai soldi del governo. Il sistema di crediti di carbonio della California è già disponibile per l’idrogeno venduto, ma si possono ottenere crediti di carbonio anche per l’infrastruttura che produce l’idrogeno. I crediti di carbonio sono una risorsa per gli investimenti e, sotto l’amministrazione Biden, è probabile che il sistema dei crediti possa diffondersi ad altri stati.
PowerTap costruirà le stazioni con capitale iniziale privato e, una volta costruite, esse raccoglieranno crediti di carbonio sufficienti per gestirle. “Siamo lieti di collaborare con l’incredibile team del Gruppo Andretti per portare la nostra innovativa tecnologia a idrogeno nelle loro stazioni di servizio, a partire dalla California”, ha affermato Raghu Kilambi, CEO di PowerTap. La mancanza di stazioni di rifornimento di idrogeno negli Stati Uniti (attualmente sono circa 100 le stazioni di idrogeno pubbliche in funzione negli Stati Uniti, di cui 41 in California) è il principale ostacolo alla diffusione dell’idrogeno che invece rappresenta un’enorme opportunità per l’energia pulita per i veicoli, inclusi autocarri, e le automobili di classe 8 per il lungo raggio. L’idrogeno attualmente fornisce meno del 5% dell’energia mondiale, ma secondo un recente rapporto del Wall Street Journal, potrebbe raggiungere entro il 2050 quasi il 25% del consumo energetico globale e generare più di 2,5 trilioni di dollari.
Il Presidente del Gruppo, Mario Andretti e il figlio Michel hanno commentato: “Data la nostra tradizione sportiva ed automotive, siamo entusiasti di essere all’avanguardia nell’applicazione di tecnologie innovative idrogeno ed in quest’area molto eccitante e promettente delle fuel cells (celle a combustibile). Siamo orgogliosi del nostro ruolo di guidare il passaggio dell’America verso un’energia più pulita ed efficiente “. Il Managing Member e CEO di Andretti Group, MJ Castelo, ha osservato: ” Siamo certi che, facilitando il rifornimento di idrogeno, creeremo una nuova proposta di valore per il cliente”. Le stazioni di rifornimento di idrogeno PowerTap saranno installate nelle sedi della rete di rifornimento del gruppo Andretti. Gli accordi prevedono anche una quota di compartecipazione alle entrate. Le stazioni di rifornimento di idrogeno basate sulla tecnologia PowerTap sono già presenti in aziende private e stazioni pubbliche: vicino all’aeroporto di Los Angeles, nel Texas, nel Massachusetts, e nel Maryland.
La Powertap è partecipata dal 27 ottobre 2020 dalla Clean Power, una società di investimento specializzata nell’investimento in società private e pubbliche in vari di settori, con un focus nella salute e nelle energie rinnovabili. Il programma di crediti di carbonio della California (Low Carbon Fuel Standard: “LCFS”), fornisce a PowerTap l’opportunità di generare entrate dalla vendita dei crediti LCFS guadagnati su mercati di scambio delle emissioni, anche prima di generare entrate dalla vendita di idrogeno. Inoltre, con l’amministrazione Biden e dei democratici, PowerTap è ottimista sul fatto che il governo federale degli Stati Uniti farà introdurre nuove iniziative verdi che includeranno incentivi e finanziamenti per l’infrastruttura dell’idrogeno.
Il processo di produzione dell’idrogeno Powertap mediante reforming del metano con vapore è dotato di un innovativo sistema brevettato di eliminazione della CO2 e genera in loco idrogeno blu.
La maggior parte dell’idrogeno negli Stati Uniti è prodotta utilizzando il gas naturale come materia prima. Questo processo ha il costo per Kg di idrogeno più basso di qualsiasi altro metodo attualmente disponibile in commercio. Però la produzione di questo idrogeno, definito “grigio”, ha come sottoprodotto la CO2 (anidride carbonica) che è un “gas serra”. La quantità di CO2 prodotta dal processo è in un rapporto di nove molecole di CO2 a uno rispetto all’idrogeno prodotto. E quindi fondamentale eliminare l’anidride carbonica. PowerTap utilizza un processo brevettato che crea una reazione chimica che non solo smaltisce la CO2 ma crea elettricità rinnovabile che può essere reimmessa nella rete elettrica locale. Questa soluzione è disponibile per una produzione di idrogeno in piccola scala.
“Il sistema produce idrogeno ecologico”, ha affermato Kelley Owen, Direttore operativo di PowerTap. “Noi vogliamo produrre l’idrogeno al minor costo possibile, fornendo al contempo, attraverso il nostro brevetto, una soluzione rispettosa dell’ambiente per il rifornimento di idrogeno prodotto localmente”
SOLO PER CHI HA UN DISTRIBUTORE DI METANO ED HA INTERESSE CONCRETO SUL SISTEMA POWERTAP
(ADOTTATO IN USA DAL GRUPPO ANDRETTI PER LA PRODUZIONE “SUL POSTO” DI IDROGENO BLU CON LA DISSCOCIAZIONE E SMALTIMENTO LOCALE DELL’ANIDRIDE CARBONICA CO2)
Mondo idrogeno Riproduzione riservata
MARIO ANDRETTI PILOTA – HISTORY (palmarès)
Mario si cimenta contemporaneamente in diverse categorie: alla fine del 1965 debutta con le vetture sport, con cui disputerà all’inizio in gare del campionato CanAm e del Mondiale Marche
12 Ore di Sebring – quattro vittorie 1967-1969 (Ferrari) -1970 (Ferrari)– 1972 (Ferrari)
24 Ore di Le Mans – tre podi 3-1983 – 2-1995 – 3-1996 – Nel 1966 guida la Ford GT40
500 miglia di Daytona Nascar . vittoria 1967
Formula 1
Scuderie: Lotus 1968-1969- March 1970 – Ferrari 1971-1972 -Parnelli 1974-1975 – Lotus 1976-1980 – Alfa Romeo 1981 – Williams 1982 – Ferrari 1982
Mondiali vinti 1 (1978 Lotus)
GP disputati 131 – GP vinti 12 – Podi 19 – Pole position 18 – Giri veloci 10
USAC Stagioni 1964-1984
Mondiali vinti 3 (1965, 1966, 1969)
GP disputati 206 – GP vinti 33 – Podi 77 – Pole position 35
Champ Car Stagioni 1979-1994
Scuderie: Penske 1979-1980- Patrick Racing 1981-1982-Newman-Haas Racing 1983-1994
Mondiali vinti 1 (1984)
GP disputati 209 – GP vinti 19 – Podi 62 – Pole position 29
A Schenkenberg, presso Prenzlau, in Germania viene prodotto idrogeno grazie ad un grande impianto eolico che produce energia elettrica rinnovabile. L’idrogeno viene ottenuto mediante l’elettrolisi che scompone l’acqua in idrogeno e ossigeno a spese di questa energia elettrica, un processo completamente pulito. La potenza eolica dell’impianto è di 6 MW ed è gestito dalla Enertrag assieme alla società Vattenfall (azienda leader mondiale nel settore del grande eolico off-shore), la Total e la Deutsche Bahn (le ferrovie tedesche, che hanno come obiettivo l’impego di treni a idrogeno). Il costo dell’impianto è di 21 milioni di euro.
L’eolico, nelle condizioni di funzionamento previste nella zona particolarmente ventosa, ha una produzione di energia pressochè costante (anche di notte, a differenza dei sistemi basati sull’energia solare). Da una quantità di energia elettrica ottenuta da 0,5 MW della potenza globale di 6 MW dall’impianto, vengono prodotti 12 Kg di idrogeno all’ora. Con questa quantità di idrogeno due vetture a idrogeno percorrono 600 km. La produzione di idrogeno dell’impianto eolico, nel corso di 10 ore, è quindi sufficiente per far percorrere la stessa distanza a venti auto a idrogeno. Anche nei pressi dii Amburgo, l’idrogeno viene prodotto mediante elettrolisi in loco presso una stazione di idrogeno e fornito ad auto e autobus a idrogeno, per una mobilità senza emissioni. L’impianto può fornire fino a 750 chilogrammi di idrogeno al giorno. Questo importo è sufficiente per 20 autobus. della Hamburger Hochbahn per un trasporto pubblico pulito.
La Germania oggi produce il 35% della propria energia elettrica da fonti rinnovabili e si propone di raggiungere nel 2050 l’80% di rinnovabile.
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Mentre la lunghezza di 74 metri è fissa, la larghezza varia a seconda dell’assetto della barca. E’ di 15 metri con le ali chiuse quando Plectrum è ormeggiato, mentre in assetto di navigazione si allarga fino a 20 metri ad ali aperte, quando Plectrum si alza e naviga in mare ad alte velocità.
L’imbarcazione è provvista di una piscina, di un eliporto per il decollo e atterraggio di elicotteri, un elicottero in dotazione in un hangar dedicato, un garage per due tender e un automobile.
Plectrum ha quattro ponti: quello principale prevede sei cabine e una suite e può ospitare fino dodici ospiti, Lazzarini Design ha reso noto che questo super yacht a idrogeno a celle a combustibile (fuel cells) sarà costruito su richiesta alla cifra di 80 milioni di euro.
Si stima che i due progetti (totale 600 MW) possano produrre energia sufficiente a coprire i consumi annui di circa 500.000 persone.
Le piattaforme XLAND ottimizzano la produzione di energia elettrica da fotovoltaico perchè la struttura flessibile ed i galleggianti sui quali poggia riducono al minimo l’effetto di eccitazione delle onde marine. La struttura è stata infatti progettata per resistere alle complesse condizioni del mare (le onde, la corrosione da acqua salata, il guano dei gabbiani ecc..).
