La Fuel Cell e il progetto Ene-Field

La Fuel Cell è un impianto in grado di produrre calore a bassa temperatura attraverso un processo di combustione catalitica che evita la formazione nell’aria di sostanze dannose.

SISTEMA AD IDROGENO PER PRODURRE ENERGIA E RISCALDARE CASA

In sintesi la Fuel Cell è un sistema a idrogeno composto da 5 parti: un elettrolizzatore, un serbatoio di accumulo dell’idrogeno, una cella a combustibile, una caldaia a idrogeno e una pompa di calore solare integrativa.

L’energia elettrica prodotta da un impianto fotovoltaico nelle ore diurne, nel momento in cui non è utilizzata, sarà infatti trasformata, attraverso elettrolisi, in idrogeno accumulato in apposite bombole. A sua volta l’idrogeno, potrà essere riconvertito in energia elettrica e termica, tramite una cella a combustibile, oppure tramite un’apposita caldaia a condensazione. Questo sistema può essere integrato con una pompa di calore solare, capace di sfruttare l’energia termica prodotta dai pannelli solari e quella elettrica, generata dall’impianto fotovoltaico e dalla cella a combustibile.

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L’assenza di carbonio nei reagenti della Fuel Cell determina una reazione senza emissioni di Co2 e la bassa temperatura di combustione non produce NOx, cioè ossidi di azoto, inquinanti e nocivi per la salute.

Praticamente è un produttore di elettricità affidabile perché non ha nessun elemento in movimento, silenzioso e con un’efficienza elettrica doppiamente superiore rispetto a quella del motore a scoppio e dove si utilizza anche il rimanente calore emesso: l’energia chimica viene convertita in energia elettrica. L’efficienza dell’impianto è vicina al 100%.

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Oltre alla non dispersione di sostanze nocive, questo tipo di impianto permette anche l’immagazzinamento dell’energia prodotta per vie rinnovabili che può essere utilizzata in un secondo momento.

In commercio si possono trovare, a ottimi prezzi, impianti-caldaie individuali o sistemi di trasformazione-introduzione dell’idrogeno nell’impianto-caldaia che si sta utilizzando per la produzione di energia elettrica-termica.

Risultati finali: si inquina meno e si risparmia pure sulla bolletta dell’elettricità e del gas.

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In Europa, per cercare di non affossare le energie rinnovabili è nato il Progetto ENE-Field, finanziato dall’UE, che sta installando unità a cella combustibile per la produzione di elettricità e calore tramite idrogeno in 1000 case in 12 paesi diversi dell’Europa. In Italia, il primo sistema di produzione energetica ad idrogeno è stato installato nel centro sportivo di Borgo Valsugana, in Trentino.

Nel progetto Ene-field, metà delle nuove caldaie-generatori sperimentali, saranno del tipo PEM cioè con separatore in membrana polimerica e catalizzatore al platino, che funzionano a circa 80°C. L’altra metà sarà del tipo SOFC cioè con separatore ceramico, che non usa platino, ma richiede temperature di funzionamento fra 600 a 800 °C.

I requisiti di base per aderire al progetto Ene-field sono essenzialmente avere un impianto di riscaldamento centralizzato con allaccio a gas, elettricità ed Internet. Per farlo si può fare la domanda on line sul sito del progetto per far sostituire la propria caldaia con una di queste nuove, in grado di fornire da 1 a 5 kW elettrici e fino a 25 kW termici, in uno spazio comparabile a quello di un normale impianto termico domestico.

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Visto che nessuno ha ancora una fornitura di idrogeno in casa, le fuel cell PEM, in un primo stadio, chiamato reforming, estraggono l’idrogeno dal metano, emettendo Co2 come scarto, mentre dalla cella uscirà solo vapore acqueo. Invece i sistemi SOFC sviluppano un reforming intero grazie alle alte temperature che però causa un abbassamento dell’efficienza del processo: circa il 35-40% per la parte elettrica, che comunque arriva all’80-95% complessivo, con il recupero del calore.

Perché l’idrogeno? Perché è l’atomo più semplice fra tutti: è costituito da un nucleo con un solo elettrone periferico. Quindi leggero e diffuso specie nelle sostanze organiche e nell’acqua.

 

 

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