Idrogeno e fotovoltaico: un connubio perfetto

Idrogeno e fotovoltaico sono l’ultima novità del settore delle energie rinnovabili e rappresentano un connubio perfetto

Il connubio tra idrogeno e fotovoltaico è una delle ultime novità del settore delle energie rinnovabili. Una novità che è arrivata dopo anni di studi e ricerche in questo settore ma che si appresta ad essere rivoluzionaria. Un nuovo strumento ideato dai ricercatori infatti permetterebbe l’accumulo di energia e lo sfruttamento di tale energia nelle ore notturne ovvero quando il nostro fotovoltaico non produce.

Sostanzialmente, quello che i ricercatori hanno ideato è un co-generatore ovvero un dispositivo che, proprio come la caldaia a idrogeno, è in grado di produrre produrre contemporaneamente elettricità e calore. In questo caso con un semplice ed irrisorio utilizzo di un combustibile come un gas o mentano, è possibile raggiungere un’efficienza che si aggira intorno all’80%. A questo tipo di tecnologia, già ampiamente utilizzata, si sta affiancando l’impiego dell’idrogeno. L’idrogeno è un gas pulito producibile tramite energia elettrica ed elettrolisi, stoccabile ed utilizzabile per alimentare generatori con efficienze prossime al 100%.

Ma come si integrano fotovoltaico e idrogeno? Perché possono rappresentare un connubio perfetto?

Per rispondere a questa domanda abbiamo interpellato i nostri esperti ed abbiamo raccolto le loro opinioni in questo approfondimento.

La tecnologia ad idrogeno: la caldaia ad idrogeno

Prima di approfondire il connubio tra idrogeno e fotovoltaico abbiamo ritenuto opportuno ricapitolare brevemente il funzionamento della caldaia ad idrogeno.

Alla base di questo dispositivo infatti c’è l’idea di utilizzare l’idrogeno come combustibile. D’altronde l’idrogeno è un elemento che è presente in circa il 75% della materia del nostro pianeta, pertanto ce ne sarebbe in abbondanza. Il problema è che però l’idrogeno non è mai presente in purezza, ma è necessario scindere i suoi atomi dagli altri. La caldaia ad idrogeno, all’interno delle sue celle di fusione, riesce a tutti gli effetti a separare gli atomi di idrogeno da quelli di ossigeno che compongono l’acqua.

Questo processo genera come scarto una sorta di vapore acqueo che la caldaia a idrogeno riesce ad utilizzare per il processo di cogenerazione. Una parte di questo vapore viene fatta confluire sulle turbine presenti all’interno della caldaia generando elettricità. L’altra parte invece viene fatta condensare sprigionando energia termica che viene utilizzata per il riscaldamento.

L’efficienza energetica di questo dispositivo è molto elevata, tanto che arriva al 100% nel momento in cui produce congiuntamente elettricità e calore. Efficienza derivata anche dal fatto che le caldaie ad idrogeno hanno pochissime parti mobili e dissipano pochissimo calore. Tuttavia, non è detto che la caldaia ad idrogeno non riesca a soddisfare totalmente il fabbisogno energetico di un’abitazione. Ecco perché in alcuni casi può rendersi necessario il connubio fra fotovoltaico e idrogeno.

D’altronde, rimane pur sempre vero che la tecnologia ad idrogeno è abbastanza nuova, pertanto può risultare ancora abbastanza dispendiosa. Per questo motivo l’Unione Europea sta stanziando finanziamenti che dovrebbero portare allo sviluppo e all’utilizzo di questa su larga scala. In concomitanza anche lo stato italiano sta incentivando il ricorso a questa tecnologia, come dimostrano tutti gli incentivi per le caldaie ad idrogeno di cui parliamo anche qui.

integrazione tra fotovoltaico e idrogeno

A questo punto è venuto il momento di parlare della prima possibilità di integrazione tra idrogeno e fotovoltaico.

Un impianto fotovoltaico è in grado di produrre energia elettrica sfruttando quella solare per il fabbisogno energetico di un edificio. Durante le ore del giorno è quindi semplice produrre energia elettrica ed è possibile farlo a basso costo. L’energia che produce l’impianto può quindi essere utilizzata immediatamente per il funzionamento degli elettrodomestici oppure può essere immagazzinata nelle batterie di accumulo ed essere utilizzata ad esempio nelle ore notturne.

Il nodo fondamentale è proprio la presenza di dispositivi di accumulo di energia. In questo modo sarebbero le batterie di accumulo del fotovoltaico ad immagazzinare l’energia elettrica prodotta dalla caldaia a idrogeno. Per questo motivo si potrebbe ricorrere anche a batterie di capienza maggiore rispetto a quelle consigliate per il fotovoltaico solamente riuscendo quindi ad utilizzare l’elettricità generata anche per il riscaldamento della propria abitazione.

Il connubio fra idrogeno e fotovoltaico in questo senso potrebbe riuscire a renderti indipendente dalla rete elettrica nazionale riuscendo a garantirti un risparmio in bolletta non indifferente ed a farti rientrare ancora prima nei costi del tuo investimento.

Un metodo alternativo per sfruttare l’idrogeno insieme al fotovoltaico

Per separare l’idrogeno dagli atomi cui è legato è pero possibile sfruttare anche un altro metodo: l’elettrolisi. Alla base di questo processo c’è però la necessità di utilizzare l’energia elettrica. A questo punto è molto semplice capire il legame tra fotovoltaico e idrogeno.

Il fotovoltaico infatti produce molta energia pulita e a basso costo nelle fasce diurne della giornata e nei mesi più assolati dell’anno. Tuttavia non tutta quest’energia può essere utilizzata nell’immediato: per questo si perde un potenziale di produzione che potrebbe essere utilizzato a costo zero. La risposta è lo stoccaggio cioè l’accumulo di energia prodotta giornalmente o nei mesi estivi per poterla poi riutilizzare al bisogno. Questo significa che produrre idrogeno attraverso l’energia fotovoltaica è un modo per stoccare temporaneamente l’energia solare. I cogeneratori a idrogeno saranno quindi ottimi integratori degli impianti fotovoltaici e strumenti di stoccaggio a costi ridotti, in questo modo si accrescerà notevolmente l’efficienza energetica e importanti vantaggi in termini economici.

Tutto ciò sarebbe possibile sfruttando l’energia elettrica prodotta dal fotovoltaico per generare idrogeno e ossigeno tramite l’uso di acqua e di un “elettrolizzatore”, o cella elettrolitica.
L’idrogeno verrà stoccato e immagazzinato fin tanto che l’impianto fotovoltaico continuerà a produrre. Nelle ore notturne invece, tramite l’ausilio di una cella a combustibile, i due elementi verranno sfruttati per generare energia elettrica, permettendoci così di rimanere staccati e indipendenti dalla rete elettrica nazionale e azzerare del tutto le nostre bollette.

Ovviamente, la caldaia a idrogeno utilizzata in quest’ultima casistica è diversa dall’altra. Pertanto prima di installarne una è necessario prima scegliere quale tipo di tecnologia utilizzare, magari facendoti consigliare dai nostri esperti!

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