Idrogeno verde e bianco: così Enphos vuole ripensare la produzione di energia elettrica

Il futuro è nelle energie rinnovabili, ma siamo sicuri che le fonti saranno prevalentemente fotovoltaico, eolico e idroelettrico? Secondo molti esperti del settore, non saranno sufficienti, non nel breve termine, e avranno a lungo bisogno di essere affiancate da sistemi tradizionali e, inevitabilmente, inquinanti. E c’è anche un altro problema: i pannelli fotovoltaici, così come le componenti per le batterie (fondamentali per lo stoccaggio di energia) non sono così “green” come si crede. Per la loro costruzione, infatti, sono richieste molte terre rare, che richiedono moltissima energia durante la fase di estrazione mineraria, che è anche parecchio inquinante. Un’alternativa sulla quale si investe molto in ricerca è l’idrogeno, che è anche al centro delle attività di Enphos, startup veneta beneficiaria di un percorso di accelerazione di Area Science Park, che sta studiando nuovi metodi per produrre idrogeno verde e bianco.

Idrogeno verde e idrogeno bianco: cosa significa?

Da tempo il mondo della ricerca è al lavoro su soluzioni per utilizzare l’idrogeno come vettore energetico. I vantaggi sarebbero molteplici: è un elemento molto diffuso in natura e utilizzandolo, per esempio per un veicolo alimentato da fuel cell, non si ottengono CO2 o altri inquinanti, ma puro ossigeno. Non è l’unico ambito di applicazione, come vedremo. L’H2 potrebbe essere la soluzione definitiva al problema dell’energia, sulla carta, ma a oggi produrlo risulta estremamente costoso, in termini sia energetici sia economici. L’elettrolisi, la tecnologia oggi usata per produrre H2, è infatti un processo estremamente energivoro. Di qui l’idea di produrre idrogeno verde, dove l’energia necessaria al processo elettrolitico proviene da rinnovabili. Un passo avanti, ma si tratta di un processo a oggi molto inefficiente: fatta eccezione per la produzione di fuel cell, infatti, risulta molto più vantaggioso utilizzare direttamente le rinnovabili per la generazione di energia elettrica, senza passaggi intermedi.

Per questi motivi la ricerca punta anche verso l’idrogeno bianco, realizzato tramite fotosintesi artificiale. La startup Enphos è impegnata su entrambi i fronti, ma è soprattutto sull’idrogeno bianco che sta concentrando la sua ricerca. Utilizzando un approccio innovativo: invece di alghe, soluzione già sperimentata con poco successo, si utilizzano delle membrane fotosintetiche artificiali. L’obiettivo dell’azienda è quello di brevettare la tecnologia per la produzione di idrogeno bianco entro il prossimo anno.

L’idrogeno bianco: il punto di vista di Enphos

“Il vantaggio dell’idrogeno bianco è che non dipende da fotovoltaico o rinnovabili ed è a tutti gli effetti più pulito”, afferma Luigi Migliorini, fondatore di Enphos. Il motivo lo abbiamo già anticipato: la costruzione e lo smaltimento di pannelli fotovoltaici richiedono molta energia e generano sia CO2 sia sostanze inquinanti. Di qui l’idea di sfruttare la fotosintesi ma non utilizzando alghe ed enzimi, che tendono a morire presto e quindi richiedono un frequente ricambio. Enphos utilizza delle speciali membrane fotosintetiche che riescono a durare molto a lungo. Nello specifico, viene utilizzato il quantasome, una fotocellula in metallo, che ha il vantaggio di non esibire problemi di durata. 

“L’idrogeno prodotto in questa maniera viene separato dall’ossigeno e mescolato a CO2 per poterlo tenere allo stato liquido”, spiega Migliorini. Quando viene utilizzato, però, non rilascia CO2 in atmosfera. Un altro vantaggio di questo approccio è che è compatibile anche con il fotovoltaico: è infatti possibile utilizzare questi speciali pannelli posizionandoli sopra a dei classici pannelli fotovoltaici, dove necessario, producendo allo stesso tempo energia elettrica direttamente dai pannelli e l’idrogeno bianco tramite la fotosintesi. “Secondo i nostri esperimenti, la nostra tecnologia può essere installata sopra i pannelli fotovoltaici, producendo il doppio di idrogeno verde a parità di superfice”, sottolinea Migliorini.

Il primo prototipo dovrebbe essere pronto nel 2024.

Le tre tipologie di prodotto di Enphos

La ricerca sulla fotosintesi per la produzione di idrogeno bianco è solo una delle aree di ricerca di Enphos. E risponde soprattutto alle esigenze di settori come l’industria alimentare. In questi ambiti, infatti, a causa delle elevate temperature raggiungibili dai forni professionali, si utilizza solitamente il metano come combustibile, che è ovviamente inquinante. Adottare sistemi alimentati con idrogeno bianco per far funzionare questi macchinari potrebbe aiutare a migliorare la sostenibilità ambientale del settore.

Enphos realizza anche elettrolizzatori classici per l’idrogeno verde, utilizzato soprattutto nell’industria del trasporto. Non per le auto, dove ci sono pochissimi prototipi circolanti, quanto per i treni e i camion. E, non meno importante, Enphos realizza anche batterie. Non per veicoli, ma per uso stazionario, quindi per l’accumulo. Per esempio, potrebbero tornare utili per immagazzinare l’energia in eccesso prodotta dai sistemi fotovoltaici o eolici. E, in futuro, per le comunità energetiche, che stanno iniziando a diffondersi.

Secondo Migliorini, una maggiore diffusione delle comunità energetiche consentirebbe non solo alle aziende ma anche ai cittadini di potersi creare le proprie infrastrutture di accumulo, così da immagazzinare l’energia prodotta dai loro impianti rinnovabili e utilizzarla per le proprie necessità, riducendo (pur senza eliminarla) la dipendenza dalla rete elettrica e allo stesso tempo producendola in modo più sostenibile.