e il successivo utilizzo nelle fuel cell è caratterizzato da un valore analogo. Il bilancio delle due trasformazioni fa scendere il risultato al 36%, e bisogna ancora tenere conto del rendimento del motore elettrico per generare energia meccanica che, pur denotando un ottimo 90%, porta il risultato finale ad un insoddisfacente 32% circa. tions, already has an efficiency of 60%, and its subsequent use in fuel cells is characterized by a similar value. The balance of the two transformations brings the result down to 36%, and we must still take into account the efficiency of the electric motor to generate mechanical energy which, although showing an excellent TECNICA 54 TECNICA In relazione alla fonte energetica di partenza e sulla base dei processi adottati per la sua produzione, è invalso l’uso di classificare l’idrogeno con determinati colori, con assegnazioni che possono variare. In generale, però, si considera: idrogeno grigio: viene estratto da combustibili fossili, in particolare metano, tramite “steam reforming”, che però genera grandi quantità di CO2, di norma rilasciata in atmosfera. Ad oggi, si stima che dal 95 al 99% dell’idrogeno sia ottenuto in tal modo. Secondo il Forum economico mondiale, a livello globale negli ultimi anni circa il 6% del gas naturale e il 2% del carbone sono stati destinati alla produzione di idrogeno. Le risultanti emissioni di CO2 ammontano a ben 830 milioni di t/anno circa; idrogeno blu: viene prodotto con le medesime modalità di quello grigio, ma la CO2 risultante viene catturata e immagazzinata, però con un dispendio energetico nettamente superiore, abbassando quindi notevolmente l’efficienza del processo; idrogeno verde: si ricava dall’acqua tramite elettrolisi, avendo cura di avvalersi di elettricità proveniente da fonti rinnovabili (es. energia solare, eolica, ecc.). La reazione avviene in celle elettrolitiche, in cui due elettrodi (l’anodo e il catodo) scompongono la molecola dell’acqua, liberando idrogeno e ossigeno, con un rendimento di circa il 60%. Si tratta di un valore decisamente inferiore rispetto a quello che si otterrebbe stoccando la medesima energia elettrica impiegata nelle comuni batterie al litio o al piombo, che raggiungono un rendimento superiore al 90%. L’idrogeno verde ha il vantaggio di essere totalmente “pulito”, ma a livello mondiale rappresenta attualmente meno dell’1% della produzione; idrogeno viola: si ottiene sempre tramite elettrolisi, ma usando l’energia prodotta da centrali nucleari, anch’esse caratterizzate da emissioni pressoché nulle di CO2. Per il comparto agricolo va considerata anche un’ulteriore opzione molto interessante, ovvero l’idrogeno ottenuto dalla gassificazione delle biomasse, che tipicamente contengono all’incirca il 50% carbonio, il 6% idrogeno e il 41% ossigeno. Si tratta però di un processo complesso, con un bilancio energetico di produzione piuttosto basso. Se nel prossimo futuro fosse possibile ottenere significativi miglioramenti di processo, si aprirebbe per il comparto agricolo un mercato assai promettente. I colori dell’idrogeno Depending on the initial energy source and the processes adopted for its production, it has become common practice to classify hydrogen with certain colors, with varying designations. In general, however, these include: gray hydrogen: extracted from fossil fuels, particularly methane, through “steam reforming”, which however generates large quantities of CO2, normally released into the atmosphere. Today, it is estimated that 95 to 99% of hydrogen is obtained in this manner. According to the World Economic Forum, globally in recent years about 6% of natural gas and 2% of coal have been used for hydrogen production. The resulting CO2 emissions amount to approximately 830 million t/year; blue hydrogen: produced in the same way as gray hydrogen, but the resulting CO2waste is captured and stored, yet with a significantly higher energy expenditure, thereby significantly lowering the efficiency of the process; green hydrogen: obtained from water through electrolysis, taking care to use electricity from renewable sources (e.g. solar energy, wind energy, etc.). The reaction takes place in electrolytic cells, in which two electrodes (the anode and the cathode) break down the water molecule, releasing hydrogen and oxygen, with an efficiency of approximately 60%. This is a significantly lower value than that which would be obtained by storing the same electrical energy used in common lithium or lead batteries, which achieve an efficiency of over 90%. Green hydrogen has the advantage of being totally “clean”, but currently accounts for less than 1% of global production; purple hydrogen: again obtained through electrolysis, but using the energy produced by nuclear power plants, which also have almost zero CO2 emissions. For the agricultural sector, there is also another very interesting option to be considered, namely hydrogen obtained from biomass gasification, which typically contain approximately 50% carbon, 6% hydrogen, and 41% oxygen. However, this is a complex process, with a rather low production-energy balance. If significant process improvements can be achieved in the near future, it would open up opportunities for the extremely promising market of the agricultural sector. Una possibile rappresentazione dei “colori” dell’idrogeno Possible representation of the “colors” of hydrogen The colors of hydrogen
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