Come funziona la caldaia a idrogeno

Come funziona la caldaia a idrogeno

Caldaia a idrogeno: come funziona? Ecco perché la rivoluzione verso il futuro è già iniziata!

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Se hai già letto qualche articolo fra queste pagine, probabilmente ti sarai già imbattuto in un prodotto innovativo che ha scatenato la tua curiosità: la caldaia ad idrogeno. La curiosità probabilmente ha raggiunto il suo picco più elevato quando abbiamo parlato di cogenerazione, ovvero della capacità di questo dispositivo di produrre sia elettricità che acqua calda.

Ma la caldaia a idrogeno, come funziona di preciso? Perché è in grado di produrre acqua calda ed elettricità in un unico sistema?

Abbiamo cercato di capire come funziona la caldaia a idrogeno in questo approfondimento insieme ai nostri esperti.

Un prodotto etico e sostenibile per l’ambiente

La caldaia a idrogeno che propone Valore Energia ai propri clienti è a tutti gli effetti la prima caldaia/cogeneratore a idrogeno al mondo. La vera novità è che non si tratta solo di un sistema che utilizza l’idrogeno come combustibile ma anche perché si tratta di un sistema ecosostenibile. La caldaia a idrogeno infatti non rilascia fumi o scarti inquinanti nell’aria.

Questo che abbiamo appena sottolineato è a tutti gli effetti un vantaggio non da poco visti gli alti livelli di inquinamento di oggi. Questi infatti sono talmente alti che uno studio dell’Organizzazione Mondiale della Sanità afferma che ben i 9 persone su 10 respirano aria altamente inquinata e che ogni anno circa 7 milioni di persone muoiono in tutto il Mondo a causa dell’inquinamento ambientale, sia esterno che domestico. Il problema dell’inquinamento quindi ci riguarda molto da vicino!

Analizzando come funziona una caldaia a idrogeno qui di seguito sarai in grado di capire come questo dispositivo sia in realtà una soluzione alternativa dai molteplici vantaggi. La caldaia a idrogeno infatti è in grado di non alterare l’ambiente che ci circonda oltre che far risparmiare l’utente finale (scopri i pro e contro qui).

Perché l’idrogeno

L’idrogeno è la più promettente fonte energetica degli ultimi anni visto che è stato oggetto di numerose ricerche da parte degli scienziati di tutto il mondo. Ricerche che possono aprire nuove prospettive con riferimento allo sviluppo nuove tecnologie che possono derivare dallo sviluppo della cella di fusione.

Inoltre l’idrogeno è presente praticamente ovunque visto che è contenuto in più del 75% della materia della terra. Per ricavarlo è sufficiente avere a disposizione della semplice acqua.

Come funziona la caldaia a idrogeno?

La caldaia a idrogeno, grazie al fatto che riesce a co-generare energia, può sostituire la fornitura di energia offerta dai principali fornitori sul mercato. E’ in grado di farlo perché si tratta di un sistema ad isola, ovvero che non deve dipendere da altre forniture energetiche. Ciò significa che, almeno in teoria, con la caldaia a idrogeno è possibile essere indipendenti e dire addio alle bollette.

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.

Come funziona la caldaia a idrogeno? L’importanza della cella di fusione

Innanzitutto, una menzione speciale deve riguardare per forza di cose la tecnologia che è alla base della caldaia: la cella di fusione. Questo componente, attraverso una catalizzatore di titanio, sfrutta un principio chimico-fisico che consente di ottenere energia utilizzando solo pochi grammi di idrogeno.

Cogeneratore elettrico

Il principio chimico-fisico alla base del funzionamento della cella di fusione serve a generare vapore a pressione elevata che sarà poi immesso 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.

Sarà l’inverter interno poi, a distribuire alla rete l’energia elettrica prodotta dalla caldaia fino ad un massimo di 6,2 kWh. Quando l’autonomia delle batterie non è più sufficiente ad alimentare l’intera abitazione, il ciclo di ricarica si ripeterà di nuovo. Questa energia può essere utilizzata anche per alimentare una colonnina di ricarica per auto elettriche tramite apposti inverter.

La parte termica della caldaia a idrogeno

Fin qui abbiamo analizzato solamente uno degli aspetti di questo dispositivo innovativo. Per rispondere adeguatamente alla domanda come funziona una caldaia a idrogeno però dobbiamo anche esaminare il funzionamento della parte termica.

Per produrre acqua calda sanitaria, la caldaia utilizza sempre l’energia prodotta dal 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 all’abitazione.

Questo calore verrà ceduto tramite uno scambiatore nel momento in cui questo vapore condenserà e che sarà utilizzato per produrre l’acqua calda sanitaria. 

Una volta divenuto acqua, il vapore prodotto in precedenza, verrà inviato tramite una pompa ad un serbatoio a vaso chiuso che accumulerà quest’acqua. L’acqua accumulata sarà però 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. 

In ogni caso è necessario sapere per che le temperature dell’acqua sanitaria e da riscaldamento possono essere impostate dal display frontale della caldaia e dal termostato programmabile.

Ma allora l’idrogeno a cosa serve?

Abbiamo già visto come il funzionamento della caldaia a idrogeno è basato su quella della sua cella di fusione. Essa però ha bisogno di idrogeno per produrre vapore acqueo ad alta pressione. Un processo che è possibile grazie alle componentistiche utilizzate all’interno di questa cella, come il titanio. Sono questi componenti, combinati a idrogeno e acqua a far funzionare la caldaia a idrogeno.

Ma come si fa a ricavare l’idrogeno necessario al funzionamento della caldaia? 

All’interno della caldaia a idrogeno vi è un dispositivo composto da una pompa peristaltica che attinge da serbatoi interni acqua distillata e bioetanolo in percentuali diverse tra loro. All’interno del serbatoio, per mezzo di un polo positivo e uno negativo, viene a formarsi un arco elettrico e il catalizzatore forma il biogas (Syngas) ad alta percentuale di idrogeno sporco (H2 e O).

L’idrogeno così prodotto viene immagazzinato all’interno di un piccolo contenitore dal quale verrà poi prelevato per essere utilizzato all’interno della cella di fusione. E’ per questo che di fatto l’idrogeno viene utilizzato per quindi produrre elettricità ed acqua calda.

Il consumo medio del sistema consiste, dunque, in 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!

Altre caratteristiche utili da conoscere

Questo dispositivo è il primo 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.

L’installazione e l’ancoraggio a muro della caldaia vengono effettuati dai nostri tecnici abilitati, che garantiscono un servizio tecnico altamente qualificato. Non importa se la caldaia viene installata all’interno o all’esterno dell’abitazione: è certificata per entrambe le possibilità.

La caldaia è anche “smart” ovvero in grado di porre rimedio da sola ad eventuali errori. E’ infatti dotata di una scheda a doppio circuito che interviene per riparare gli eventuali errori. Nella remota possibilità che non fosse possibile eliminare l’anomalia o il guasto da remoto la macchina segnala all’utente l’errore e invia una richiesta d’assistenza ad un tecnico per un veloce intervento.

La caldaia a idrogeno è inoltre dotata di un display touch screen posto sul lato frontale della caldaia. Tale display consente all’utente di controllare il funzionamento della caldaia. Il termostato esterno programmabile, invece, gestisce la parte termica della struttura consentendone la regolazione a seconda delle proprie esigenze.

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