Produrre idrogeno verde in modo più efficiente e compatibile con le infrastrutture
Sviluppare un impianto innovativo di conversione dell’energia basato su un sistema di celle a ossidi solidi e dimostrarne la compatibilità con le reti elettriche e con quelle di gas naturale. Un impianto, inoltre, di dimensioni compatte e quindi trasportabile. È l’obiettivo del progetto 24_7 ZEN, coordinato da Institut de Recerca en Energia de Catalunya” di Barcellona, finanziato dall’Unione europea (Clean Hydrogen Partnership) con 5,5 milioni di euro e dalla Svizzera (Segreteria di Stato per la formazione, la ricerca e l'innovazione SEFRI) con altri 2,2 milioni, della durata di 36 mesi. Clean Hydrogen Partnership è un partenariato pubblico-privato, finanziato dal programma Horizon Europe che sostiene la ricerca e l'innovazione per accelerare lo sviluppo di tecnologie dell’idrogeno pulite e sostenibili, di cui fa parte anche il Politecnico di Torino.
A spiegare i progressi del progetto è Federico Smeacetto, docente presso il Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia-DISAT e “principal investigator” per l’Ateneo. “Abbiamo contribuito a sviluppare un sistema di conversione dell’energia che può operare in modo reversibile, cioè convertire energia chimica in elettricità oppure energia elettrica e vapore acqueo in idrogeno e ossigeno”.
Il sistema occupa lo spazio di un container, trasportabile e installabile nei luoghi in cui si sceglie di operare. Il dispositivo di prova verrà quindi collocato presso il CERTH (Centre for Research and Technology), che è tra i 14 partner internazionali del progetto, a Salonicco, in Grecia.
Tre i punti salienti della ricerca. Prima di tutto, l’innovazione dei componenti, fondamentale per migliorare la durabilità e l’efficienza dell’impianto. In secondo luogo, l’integrazione del sistema prima in un container, e poi nella rete. Il tutto grazie alla collaborazione di enti pubblici e privati all’interno del consorzio multidisciplinare del progetto con competenze sinergiche e versatili.
Un ruolo particolare ha avuto SolydEra, azienda specializzata in tecnologia basata su celle a ossidi solidi, che, insieme al Politecnico, collabora al miglioramento dell’efficienza del dispositivo. L’Ateneo è stato chiamato a prendere parte al partenariato per l’esperienza maturata sulle metodologie di rivestimento dei materiali metallici che compongono lo stack e il sistema di celle a ossidi solidi. Il professor Smeacetto precisa: "Per proteggere i differenti materiali che lavorano a temperature molto elevate, intorno ai 750 °C, abbiamo sviluppato un rivestimento ceramico speciale per i componenti metallici delle celle a ossidi solidi ". Questo rivestimento viene applicato con la tecnica elettroforetica, un metodo rapido che sfrutta un campo elettrico per far aderire uniformemente le particelle ceramiche sulla superficie dei componenti. Una volta depositate, le particelle vengono consolidate mediante un trattamento termico di sinterizzazione innovativa, che ne determina il consolidamento, creando uno strato compatto, resistente e duraturo. "Grazie a questo processo, siamo in grado di ottenere in pochi minuti un rivestimento che con metodi tradizionali richiederebbe ore, migliorando l’efficienza e la durata del sistema" aggiunge il docente.Oggi questa particolare tecnologia messa a punto nell’ambito di 24_7 ZEN e segnalata dall’Innovation Radar della European Commission può essere resa accessibile alle imprese.
Il progetto al quale il Politecnico ha preso parte è in corso di realizzazione: obiettivo finale è sviluppare e validare un impianto che può essere scalato e replicato in modo efficiente su impianti di diversi MW, consentendo la produzione di idrogeno rinnovabile in modo più competitivo dal punto di vista dei costi, e avvicinando così l’Europa alla neutralità climatica e all’indipendenza da fonti fossili.