Che cos’è l’energia a idrogeno?

L’idrogeno è il vettore energetico che promette di rivoluzionare il nostro sistema energetico. Non è una fonte primaria di energia, ma deve essere prodotto da altre fonti e successivamente utilizzato per generare elettricità. L’idrogeno è apprezzato per la sua capacità di produrre energia senza emissioni di gas serra, rendendolo un pilastro della transizione verso un futuro sostenibile.

Come si produce l’idrogeno? Elettrolisi spiegata nel dettaglio

Uno dei metodi più sostenibili per produrre idrogeno è l’elettrolisi dell’acqua. Questo processo utilizza energia elettrica per separare le molecole d’acqua (H₂O) in idrogeno (H₂) e ossigeno (O₂). La reazione chimica complessiva può essere rappresentata come:

2H₂O → 2H₂ + O₂

Il processo avviene in un dispositivo chiamato elettrolizzatore, composto da due elettrodi (anodo e catodo) immersi in acqua e collegati a una fonte di energia elettrica. Ecco i dettagli:

• Catodo (-): Qui avviene la riduzione. Gli ioni H⁺ (protoni) ricevono elettroni e si trasformano in molecole di idrogeno gassoso:

  2H⁺ + 2e⁻ → H₂

• Anodo (+): Qui avviene l’ossidazione. Le molecole d’acqua perdono elettroni, producendo ossigeno gassoso e ioni H⁺:

  2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻

L’idrogeno prodotto viene poi immagazzinato e utilizzato per generare energia elettrica tramite celle a combustibile.

Come funziona una cella a combustibile?

Le celle a combustibile convertono l’energia chimica dell’idrogeno in energia elettrica. Il processo avviene in tre fasi principali:

1. Separazione dell’idrogeno: L’idrogeno viene immesso nella cella e separato in protoni ed elettroni. Questo avviene grazie a un catalizzatore.
2. Generazione di elettricità: Gli elettroni fluiscono attraverso un circuito esterno, generando corrente elettrica.
3. Produzione di acqua: I protoni si combinano con l’ossigeno presente nell’aria all’anodo, formando acqua come sottoprodotto.

La reazione complessiva nella cella a combustibile è:

2H₂ + O₂ → 2H₂O + Energia

Questo processo è altamente efficiente e produce solo acqua, rendendolo una tecnologia pulita e sostenibile.

Quando e da chi verrà utilizzato l’idrogeno?

L’energia a idrogeno troverà applicazione in molti settori, dai trasporti all’industria. Tuttavia, ci sono opinioni divergenti sulla sua adozione per i veicoli leggeri.

Elon Musk, CEO di Tesla, ha espresso critiche verso le auto a idrogeno, definendole meno efficienti rispetto ai veicoli elettrici a batteria. Secondo Musk, il ciclo di produzione, stoccaggio e utilizzo dell’idrogeno comporta perdite energetiche significative. Tuttavia, aziende come Toyota e Hyundai continuano a investire nei veicoli a idrogeno, considerandoli ideali per il trasporto pesante e a lunga distanza.

Nonostante le critiche, il ruolo dell’idrogeno come vettore energetico per industrie e trasporti pesanti è destinato a crescere nei prossimi decenni.

Conclusioni

L’idrogeno rappresenta una delle tecnologie più promettenti per un futuro sostenibile. La sua capacità di produrre energia senza emissioni lo rende una soluzione cruciale per la lotta al cambiamento climatico. Tuttavia, per realizzare il pieno potenziale di questa tecnologia, saranno necessari investimenti significativi e innovazioni nel campo della produzione e distribuzione.