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Venerdì 5 Novembre abbiamo ospitato Paolo Colbertaldo, PhD del Politecnico di Milano, che ci ha illustrato il tema di “Idrogeno e Sector Coupling”. L’evento si è tenuto in presenza presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova.
L’Evento
Nonostante sia l’elemento di gran lunga più abbondante nell’universo, l’idrogeno molecolare non è presente naturalmente nell’atmosfera terrestre per via del suo basso peso molecolare, che lo porta ai confini esterni dell’atmosfera terrestre dove viene catturato dai venti solari. Inoltre l’alta diffusività e reattività non permettono all’idrogeno di rimanere in forma molecolare neanche in superficie, rendendolo però molto importante all’interno di tantissimi composti: primo tra tutti l’acqua.
Proprio per la sua assenza all’interno di giacimenti naturali, non può essere definito come una fonte di energia, bensì come vettore energetico, che deve essere estratto attraverso dei processi chimico-fisici e successivamente utilizzato come carburante. Esistono vari processi come la gassificazione, il reforming, l’elettrolisi o la pirolisi, i quali permettono l’estrazione dell’idrogeno da composti come idrocarburi pesanti, metano, anidride carbonica o acqua. Tutte queste tecnologie sono oggetto di studi al momento e hanno un livello di maturità variabile: l’unica che per ora ha raggiunto il livello di commercializzazione è l’elettrolisi dell’acqua per mezzo di celle elettrochimiche, in cui idrogeno e ossigeno vengono separati dal passaggio di una corrente di dissociazione.
Fonte: IEA, Introduction to System Integration of Renewables (2020)
Successivamente si è parlato del sector coupling: l’interconnessione intelligente centrata sul settore energetico. Gli scenari energetici a lungo termine prevedono infatti installazioni molto importanti di impianti a produzione rinnovabile, molti dei quali però generano energia in modo intermittente con picchi di potenza maggiore a quella richiesta e momenti di scarsa produzione. Proprio dalla necessità sempre più incombente di accumulare l’energia in eccesso prende forza l’idea delle fuel cell: per quanto le batterie convenzionali possano avere un ruolo fondamentale nello storage giornaliero di energia elettrica, per le differenze stagionali queste tecnologie risulterebbero troppo costose e ingombranti. Le fuel cell ad idrogeno potrebbero allora rappresentare un’alternativa competitiva: il processo di penetrazione nel mercato è però un processo lento, ed una diffusione estesa necessita tecnologie consolidate e mature.
L’Ospite
L’ing. Paolo Colbertaldo è ricercatore presso il Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano. Dopo la laurea in Ingegneria Energetica e il diploma in Innovation and Technology presso l’Alta Scuola Politecnica (ASP), ha conseguito il dottorato in Energy and Nuclear Science and Technology, svolgendo attività di ricerca sulle potenzialità dell’idrogeno in applicazioni energy storage e power-to-gas (P2G). Attualmente si occupa di analisi di scenario e integrazione tra reti e vettori energetici, oltre a tenere il corso di Hydrogen Technologies come Assistant Professor.
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