Che cos’è l’idrogeno? Perché abbiamo bisogno di idrogeno da fonti rinnovabili?

Comprendere l’idrogeno aiuta a far luce su come stiamo utilizzando sistemi innovativi per produrre energia verde rinnovabile destinata ai veicoli elettrici (EV) e ad altre applicazioni nel campo dell’energia rinnovabile.

In questo articolo vedremo:

• L’idrogeno in natura
• I diversi impieghi dell’idrogeno
• Idrogeno 101 (video)
• Come GeoPura utilizza l’idrogeno come fonte di energia rinnovabile
• Come puoi partecipare

L’idrogeno in natura

Nella sua forma pura, a temperatura ambiente, l’idrogeno (H ₂) è un gas costituito da due atomi di idrogeno uniti tra loro.

Gli atomi di idrogeno si combinano facilmente con altri elementi per formare un numero enorme di molecole diverse, molte delle quali sono fondamentali nella nostra vita quotidiana.

L’idrogeno è in realtà l’elemento chimico più diffuso: si stima infatti che gli atomi di idrogeno costituiscano il 75% della massa dell’universo.

L’idrogeno alimenta le stelle, compreso il nostro Sole, la fonte primaria della stragrande maggioranza della nostra energia. Qui sulla Terra, beni di uso comune come l’acqua, le piante, gli animali, il cibo, i vestiti e la maggior parte dei combustibili contengono un numero quasi inimmaginabile di atomi di idrogeno.

Perché utilizzare l’idrogeno?

L’idrogeno ha molti impieghi come gas puro, H ₂, e quando si combinano con altre sostanze per formare i numerosi composti di cui facciamo uso.

L’idrogeno viene utilizzato per la produzione di una vasta gamma di prodotti, dalla margarina al carburante per razzi; tuttavia, negli ultimi tempi sta acquisendo sempre più credibilità come combustibile ecocompatibile.

Un combustibile è una sostanza chimica che può essere “bruciata” per fornire energia utile.

La combustione comporta solitamente la rottura dei legami chimici tra gli elementi presenti nel combustibile e la loro combinazione chimica con l’ossigeno (spesso presente nell’aria).

In altre parole, il carburante viene ossidato.

La maggior parte dei combustibili contiene una combinazione di atomi di carbonio (C) e di idrogeno (H), per cui quando vengono ossidati (bruciati) producono calore, anidride carbonica (CO ₂) e acqua (H ₂ O).

Prendiamo ad esempio una semplice molecola di combustibile, il metano, CH ₄. Il metano è il principale costituente del “gas naturale” proveniente dai giacimenti di petrolio e gas, nonché del “gas di scisto” ottenuto tramite il processo noto come fracking. Quando il metano viene bruciato, si combina chimicamente con l’ossigeno (O ₂) secondo la formula chimica:

CH ₄ + 3O ₂ > CO ₂ + 2 ore ₂ O

Il metano e l’ossigeno reagiscono formando anidride carbonica e acqua (vapore), generando energia termica nel processo.

Sebbene il carbone, i carburanti per il trasporto, la legna e il petrolio abbiano strutture chimiche più complesse rispetto al metano, le reazioni sono simili e comportano la produzione di una quantità significativa di anidride carbonica.

Gran parte dell’energia utile fornita da molti combustibili deriva dalla combinazione degli atomi di idrogeno con l’ossigeno per formare acqua. Nella maggior parte dei casi, la reazione degli atomi di carbonio presenti nel combustibile con l’ossigeno, che porta alla formazione di CO₂, produce una percentuale minore di energia utile.

Gli atomi di carbonio presenti nel combustibile possono essere considerati quasi come un modo pratico per “confezionare” gli atomi di idrogeno. Purtroppo, come spesso accade con le confezioni, abbiamo scoperto che il carbonio contenuto nei combustibili di uso comune sta causando molti problemi. L’anidride carbonica prodotta dalla combustione di questi combustibili fossili sta contribuendo ad accelerare in modo disastroso il cambiamento climatico.

La combustione dei combustibili a base di carbonio, spesso definiti combustibili fossili, sta di fatto distruggendo l’ambiente da cui dipendiamo.

Sempre più persone ritengono ormai che dovremmo ridurre drasticamente l’uso dei combustibili a base di carbonio, anche se la loro “struttura” a base di atomi di carbonio li rende pratici. Al loro posto, alimenteremo le nostre vite semplicemente con idrogeno puro H ₂ direttamente, senza atomi di carbonio. Quando bruciamo idrogeno puro otteniamo acqua. Nessuna emissione di CO dannosa per l’ambiente ₂ viene rilasciato perché il carburante non conteneva carbonio.

2H ₂ + O ₂ > 2H ₂ O

Gli unici prodotti di questa reazione sono energia e acqua.

Sempre più persone stanno sviluppare una maggiore consapevolezza ambientale, consapevoli della necessità di proteggere la Terra e le sue risorse naturali. Scienziati, ambientalisti e i governi di tutto il mondo, si stanno impegnando per trovare alternative nel campo delle energie rinnovabili, come ad esempio idrogeno verde, il che ridurrebbe il consumo di combustibili fossili e aumenterebbe quello delle energie rinnovabili che utilizziamo quotidianamente. In questo modo potremmo potenzialmente fare una grande differenza per il futuro della vita sul nostro pianeta.

Come GeoPura utilizza l’idrogeno come fonte di energia rinnovabile

Abbiamo già parlato in precedenza del nostro impegno nel trovare soluzioni per la ricarica dei veicoli elettrici e la necessità che le aziende e i proprietari di parcheggi privati passino all’utilizzo delle nostre celle a combustibile a idrogeno verde per alimentare i propri parcheggi e ricaricare i veicoli elettrici.

Riconosciamo i vantaggi derivanti dall’uso dell’idrogeno come fonte rinnovabile, al punto da ritenere che sarà proprio questo il modo in cui alimenteremo le nostre auto e molti altri aspetti della nostra vita. Come funziona nella pratica?

Beh, innanzitutto vengono prodotti alcuni veicoli che possono essere riforniti direttamente di idrogeno tramite una pompa o un distributore, in modo simile a come i veicoli vengono riforniti di altri carburanti presso una stazione di servizio. Questa forma di trasporto rinnovabile (talvolta denominata FCEV) suscita notevole interesse tra chi possiede veicoli commerciali o mezzi pesanti.

GeoPura è lieta di fornire idrogeno da fonti rinnovabili e distributori a questi clienti.

Tuttavia, molti produttori stanno realizzando veicoli elettrici (EV) dotati di batterie (talvolta denominati BEV) che devono essere ricaricate tramite un collegamento elettrico ad alta potenza. La buona notizia è che, grazie al nostro sistema, l’idrogeno può essere facilmente utilizzato per generare elettricità in modo pulito, che può poi essere impiegata per ricaricare i BEV.

In realtà, esistono due modi principali per generare elettricità dal nostro idrogeno rinnovabile:

• Il primo metodo consiste nell’utilizzare l’idrogeno come combustibile per un motore a combustione interna (proprio come si fa con il motore di un veicolo o con una turbina a gas in una centrale elettrica), che ruota rapidamente azionando un generatore elettrico. Il generatore elettrico opera in presenza di un campo magnetico per generare elettricità, come nella maggior parte dei sistemi di fornitura elettrica.  Questo sistema viene spesso definito «gruppo elettrogeno». Naturalmente, la differenza tra l’uso dell’idrogeno e quello dei combustibili fossili sta nel fatto che, quando si brucia l’idrogeno, lo «scarico» è acqua pulita, non gas serra come la CO ₂ che si ottiene bruciando metano (da scisti o gas naturale), carbone o combustibili derivati dal petrolio!

• Il secondo modo in cui è possibile generare elettricità dal nostro idrogeno consiste nell’ossidarlo in una cella a combustibile. Il processo di ossidazione nella cella a combustibile può essere considerato come una forma più controllata di combustione, in cui però la maggior parte dell’energia chimica viene convertita in elettricità anziché in calore.  Infatti, la maggior parte delle reazioni chimiche comporta uno spostamento di carica elettrica tra gli atomi: quando ciò avviene in modo relativamente casuale si genera calore, mentre quando avviene in modo controllato è possibile generare direttamente elettricità e una quantità leggermente inferiore di calore.   Il vantaggio della cella a combustibile, nella maggior parte dei casi, è una maggiore efficienza (poiché viene prodotto meno calore); lo svantaggio è che le celle a combustibile sono ancora relativamente costose.

Con il sostegno di grandi organizzazioni quali Siemens, abbiamo creato modelli di business che consentono ai clienti di beneficiare fin da subito dell’idrogeno rinnovabile, fornendo un servizio che esonera l’utente finale dal costo di tali componenti.

Ci stiamo posizionando come leader di mercato nella filiera dell’idrogeno rinnovabile, a vantaggio dei nostri clienti e dell’ambiente.

Come puoi partecipare?

Il nostro team, sempre disponibile e cordiale, è a vostra disposizione. Vogliamo illustrarvi i vantaggi che derivano dal passaggio a una fonte energetica interamente rinnovabile, come l’idrogeno verde: questo vi consentirà di posizionarvi all’avanguardia di questo movimento (insieme a noi) e di contribuire alla tutela dell’ambiente e alla sostenibilità del pianeta.

Per scoprire come puoi partecipare in qualità di proprietario di un parcheggio e iniziare a offrire servizi di ricarica per auto elettriche nei tuoi parcheggi, basta semplicemente contattaci oggi stesso.

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