Caldaia ad idrogeno: come funziona?

Caldaia ad idrogeno: come funziona?

Caldaia ad idrogeno: come funziona? Alla scoperta dell’innovativo sistema in grado di fornire elettricità e riscaldamento nello stesso momento!

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Il futuro è arrivato. Se pensavi che non fosse possibile produrre con un unico sistema riscaldamento ed elettricità adesso dovrai ricrederti.

Con la caldaia ad idrogeno infatti è possibile ottenere elettricità ed acqua calda nello stesso momento grazie alla sua particolare tecnologia che permette a questo dispositivo di essere un vero e proprio cogeneratore.

Ma non solo questo. Un altro dei vantaggi principali della caldaia ad idrogeno è infatti il pressoché totale abbattimento delle emissioni di CO2 dal momento che non rilascia fumi o scarti inquinanti nell’aria. Un fattore non da poco se consideriamo l’impatto crescente che i cambiamenti climatici stanno avendo sulla terra in questi ultimi anni. Per scoprire tutti gli altri pro e contro delle caldaie a idrogeno clicca qui!

Ma come è possibile tutto ciò? Come funziona una caldaia ad idrogeno?

Per capire appieno tutte le potenzialità ed i vantaggi di questo dispositivo abbiamo posto la domanda “caldaia a idrogeno, come funziona?” ai nostri esperti. Il risultato è questo approfondimento che speriamo possa essere di facile comprensione per chi, come te, non è un tecnico esperto ma sta cercando solo un metodo valido per risparmiare sulle bollette di gas e luce.

L’idrogeno è il futuro

Mentiremo spudoratamente se non accennassimo minimamente al fatto che l’idrogeno è la più promettente fonte energetica degli ultimi anni. Sono molti infatti gli studi degli scienziati che prevedono enormi prospettive di sviluppo che possono derivare dallo sviluppo della cella di fusione. Componente che avremo modo di esaminare più avanti visto che è fondamentale per il funzionamento della caldaia ad idrogeno.

Utilizzare l’idrogeno significa inoltre utilizzare un fonte rinnovabile e pressoché inesauribile. L’idrogeno infatti è un elemento che è contenuto in più del 75% della materia di cui è composto il pianeta terra. Il problema è che però non si trova allo stato puro, pertanto per utilizzarlo nella caldaia a idrogeno è necessario separarlo dagli elementi con cui è legato.

Per spiegare come funziona la caldaia ad idrogeno quindi, come prima cosa spiegheremo come questo dispositivo riesce a produrre l’idrogeno e ad utilizzarlo per produrre elettricità e fornire energia termica.

A cosa serve l’idrogeno?

L’idea alla base del funzionamento della caldaia a idrogeno è quella di utilizzare l’idrogeno come combustibile al posto del gas che utilizzano le normali caldaie. Però le caldaie da dove prendono questo idrogeno?

Per spiegare come funziona una caldaia ad idrogeno è necessario sapere che questi dispositivi sono dotati di una pompa pompa peristaltica che attinge da serbatoi interni acqua distillata e bioetanolo in percentuali diverse tra loro. All’interno di questi serbatoi, uno di polo positivo ed uno di polo negativo, si forma un arco elettrico. E’ proprio il formarsi di questo arco elettrico che rende possibile la formazione del biogas ad alta percentuale di idrogeno. Un idrogeno che però viene definito come sporco, visto che per produrlo sono necessari dei combustibili fossili al contrario di quello che viene indicato come idrogeno verde.

L’H2 prodotto in questa maniera viene quindi immagazzinato in dei contenitori dai quali verrà prelevato per essere utilizzato nella cella di fusione. Sarà infatti l’utilizzo di questo nuovo combustibile nella cella di fusione a giocare un ruolo fondamentale nella produzione di acqua calda e vapore necessari alla produzione di elettricità e riscaldamento per la casa.

Da queste considerazioni emerge anche un altro fattore. La caldaia a idrogeno, per funzionare, ha bisogno di bioetanolo e di acqua distillata. Il consumo di questi componenti però si attesta ad  un litro di bioetanolo e di 20 litri di acqua distillata ogni 6 mesi. Un bel risparmio se paragonato a tutti i m3 di gas che stai consumando proprio in questo momento!

La cella di fusione

E’ evidente come, per rispondere alla domanda “Caldaia a idrogeno, come funziona?” è necessario parlare anche di uno dei suoi componenti più innovativi: la cella di fusione. 

Questo dispositivo è formato da componenti a base di titanio in grado di scaldarsi rapidamente se bombardate da idrogeno. Ciò significa quindi che la cella di fusione è in grado di produrre calore senza alcun tipo di combustione. Combinando questi componenti con idrogeno e acqua quindi, si riesce a provocare il riscaldamento di queste celle di titanio che a contatto con l’acqua producono a tutti gli effetti vapore. Sarà questo vapore a mettere in moto tutti il complesso meccanismo che regola il funzionamento della caldaia a idrogeno.

In realtà quella che abbiamo utilizzato non è propriamente l’esatta descrizione del processo che avviene all’interno della cella di fusione, ma serve a dare un’idea più concreta. La cella di fusione, per amor di verità, sfrutta il suo catalizzatore di titanio per dare vita ad un processo chimico fisico in grado di produrre energia a partire da pochi grammi di idrogeno.

Caldaia ad idrogeno: come funziona?

La caldaia a idrogeno, è di fatto un co-generare energia. Ciò significa che è in grado di produrre due tipi diversi di energia, termica ed elettrica, tramite un unico dispositivo. Per questo non è difficile immaginare che possa sostituire la fornitura di energia, elettrica e di gas, offerta dai principali fornitori sul mercato.  La caldaia ad idrogeno è di fatto un sistema ad isola, ovvero che non dipende da altri fonte energetiche.

Per capire come mai proviamo ad analizzare come funziona la caldaia a idrogeno parlando prima della produzione di energia e elettrica poi di quella di calore. Infine spiegheremo a cosa serve l’idrogeno nella caldaia.

Cogeneratore elettrico

Il principio chimico-fisico alla base del funzionamento della cella di fusione serve ad una cosa in particolare. Serve a generare vapore acqueo che sarà immesso poi a pressione elevata all’interno di una turbina speciale. La pressione del vapore è in grado di far muovere questa turbina che genererà a sua volta una carica elettrica all’interno del trasformatore elettrico. Carica elettrica che sarà poi immagazzinata all’interno delle batterie al litio presenti nella caldaia o che tramite l’inverter sarà distribuita nella rete elettrica della casa. Quando l’autonomia delle batterie non è più sufficiente ad alimentare l’intera abitazione, il ciclo di ricarica si ripeterà di nuovo.

La parte termica della caldaia a idrogeno

Fin qui abbiamo analizzato solamente uno degli aspetti di questo dispositivo innovativo. Per rispondere adeguatamente alla domanda “Caldaia ad idrogeno, come funziona?” è necessario anche esaminare il funzionamento della parte termica.

Per produrre acqua calda sanitaria, la caldaia utilizza sempre il vapore acqueo che si genera dal processo chimico fisico riportato prima. Se parte del vapore viene utilizzato per muovere la turbina che genera elettricità, l’altra parte serve a fornire energia termica utile a produrre acqua calda sanitaria. 

Il calore presente nel vapore acqueo è infatti ceduto all’acqua calda sanitaria tramite uno scambiatore nel momento in cui questo vapore condensa e si trasforma in acqua. Quest’acqua, verrà poi inviata tramite una pompa ad un serbatoio a vaso chiuso che accumulerà quest’acqua che sarà soggetta, qualora non si dovesse avere necessità del riscaldamento, ad un raffreddamento lento e costante.

In altre parole, d’inverno, quando il riscaldamento è in funzione, il serbatoio riuscirà a mantenere calda l’acqua al suo interno ed utilizzarla per il riscaldamento dell’abitazione. Questo perché ci sarà un continuo approvvigionamento di acqua calda derivante dalla condensazione del vapore. D’estate invece, quando non ci sarà bisogno di utilizzare il riscaldamento, l’acqua del serbatoio sarà sempre soggetta ad uno scalo termico e quindi perderà calore continuamente. 

Conclusioni

Nel cercare di rispondere alla domanda “Caldaia ad idrogeno, come funziona?” abbiamo quindi ripercorso per sommi capi le varie fasi di questo procedimento.

Uno dei più grandi vantaggi, è evidente, è che la caldaia ad idrogeno è il primo dispositivo al mondo in grado di generare sia energia elettrica che acqua calda sanitaria e da riscaldamento. Il suo principio di funzionamento inoltre, permette di non rilasciare fumi o scarti inquinanti nell’ambiente. Questo significa che con la caldaia idrogeno si può ottenere un abbattimento notevole delle emissioni di CO2 oltre a riutilizzare l’energia generata al suo interno.

I tecnici di Valore Energia sono perfettamente in grado di procedere all’installazione e l’ancoraggio a muro della caldaia con un un servizio tecnico altamente qualificato. Specifichiamo inoltre che non importa che la caldaia venga installata all’esterno o all’interno dell’abitazione dal momento che può esserlo in entrambi i casi.

Infine da notare come questi dispositivi siano dei veri e propri dispositivi “smart”. Essendo dotati di una scheda a doppio circuito sono in grado di intervenire per riparare gli eventuali errori. Nel caso non ci riuscissero sarà il dispositivo stesso a segnalare all’utente l’errore e invia una richiesta d’assistenza ad un tecnico per un veloce intervento.

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