Elettrolisi solare: produzione di idrogeno verde e sfide da affrontare
L’elettrolisi solare offre grandi opportunità per la produzione di idrogeno verde, contribuendo alla riduzione delle emissioni e alla transizione verso un futuro energetico sostenibile. Tuttavia, rimane la necessità di superare le sfide legate ai costi energetici elevati e alla ricerca di materiali efficienti ed economicamente convenienti.
La tecnologia dell’elettrolisi solare offre la possibilità di produrre idrogeno e ossigeno a partire dall’acqua, sfruttando l’energia solare come fonte di alimentazione. Questo metodo è considerato pulito e sostenibile, poiché non genera emissioni durante il processo.
L’obiettivo di produrre idrogeno verde diventa sempre più cruciale per raggiungere gli obiettivi di neutralità carbonica e transizione energetica nel futuro. Tuttavia, nonostante i progressi tecnologici in corso per migliorare l’efficienza, rimangono sfide significative da affrontare, come la necessità di raggiungere una redditività economica.
L’elettrolisi dell’acqua e l’importanza dell’idrogeno verde
L’idrogeno verde viene generato attraverso il processo di elettrolisi dell’acqua, che richiede l’utilizzo di energia proveniente da fonti rinnovabili come l’energia eolica o solare per garantire una produzione veramente sostenibile.
Sebbene il processo sia noto, la sua adozione su larga scala è limitata a causa dei costi energetici elevati, che ne rendono la convenienza economica ancora sfidante. Tuttavia, l’aumento della produzione industriale e l’espansione di impianti di maggiori dimensioni potrebbero consentire una riduzione dei costi attraverso economie di scala, favorendo l’adozione diffusa della tecnologia.
Al momento, gran parte dell’idrogeno prodotto a livello globale proviene ancora dallo steam reforming di fonti fossili, noto come idrogeno grigio.
La tecnologia elettrolitica per la produzione di idrogeno verde
Gli elettrolizzatori, dispositivi fondamentali per l’elettrolisi dell’acqua, sono costituiti da celle contenenti due elettrodi metallici immersi in un serbatoio d’acqua. I due elettrodi sono collegati ai poli di un generatore di corrente continua, e la corrente elettrica generata permette la separazione delle molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno. Durante il processo, si verifica una reazione di ossidoriduzione, con l’idrogeno gassoso che si forma al catodo (polo negativo) e l’ossigeno all’anodo (polo positivo).
Le sfide dell’elettrolisi solare
L’elettrolisi solare, che utilizza celle fotoelettrochimiche per il processo di produzione, presenta un’ulteriore sfida da affrontare. L’elettrodo, costituito da un semiconduttore, assorbe la luce solare come nei pannelli fotovoltaici, ma attualmente mancano materiali consolidati che possano garantire efficienza e costi convenienti per la produzione su larga scala. Questo rappresenta un ostacolo per la sostenibilità dell’unione tra tecnologie solari ed elettrolisi.
