Produzione dall’acqua

L’idrogeno può essere prodotto dall’acqua scindendo la molecola della stessa nei suoi componenti (idrogeno e ossigeno) attraverso diversi processi, tra i quali quello più consolidato è l’elettrolisi.
L’elettrolisi consiste nella scissione dell’acqua mediante l’utilizzo di energia elettrica secondo la reazione: acqua più energia elettrica uguale idrogeno più ossigeno.
L’energia elettrica potrebbe essere prodotta da impianti che sfruttano le fonti rinnovabili. Per ottenere un metro cubo di idrogeno in forma gassosa sono necessari 4-5 chilowattora di energia elettrica.
Il problema attualmente è ancora il costo. Con l’elettrolisi dell’acqua, infatti, è vero che si può ottenere idrogeno praticamente puro, ma solo a un prezzo che potrà diventare economicamente accettabile allorquando le innovazioni tecnologiche potranno consentire un costo estremamente basso per l’energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili.
Un sistema sperimentale per effettuare la dissociazione dell’acqua è quello della termoelettrolisi: applicando l’elettrolisi su vapore ad alta temperatura (900/1000 gradi centigradi) si ottiene idrogeno con circa 2,4 chilowatt per metro cubo. Comunque si ha una maggiore efficienza elettrolitica in rapporto direttamente proporzionale alla temperatura: a 15-20 gradi centigradi per scindere l’acqua l’ 83% dell’energia di reazione deve essere energia elettrica, mentre a 1000 gradi centigradi tale quota scende al 65%. Il vapore ad alta temperatura potrebbe essere ricavato, ad esempio, da soffioni geotermici o da centrali termosolari a concentrazione.
Altri processi, ancora allo stato di laboratorio, sono:

  • fotoconversione che scinde l’acqua usando organismi biologici o materiali sintetici;
  • tecniche fotoelettrochimiche che consistono nel generare una corrente elettrica;
  • utilizzando sistemi catalizzatori o semiconduttori che, associati alla luce solare, sarebbero in grado di scindere la molecola d’acqua;
  • termolisi che consiste nel dissociare le molecole d’acqua tramite il solo apporto di calore, ma richiede temperature molto elevate, circa 3000 gradi centigradi (i problemi per la gestione di temperature tanto elevate sono però notevoli).

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