Pur essendo il SAF una soluzione già attuabile per un aviazione sostenibile l’idrogeno è il carburante del futuro, un problema comune con la produzione di SAF però è: dove otterremo le enormi quantità necessarie per superare la crisi climatica?

Una domanda che si è posta anche Rolls-Royce, uno dei principali produttori al mondi di motori per aerei, che sta investendo nella ricerca per realizzare motori con propulsione ad idrogeno.

La risposta, spiegano in Rolls-Royce è usare l’elettrolisi, un processo elettrochimico che utilizza l’elettricità per scomporre l’acqua nelle sue parti costitutive: idrogeno e ossigeno. 

Quindi Rolls-Royce sta sviluppando elettrolizzatori mtu con potenze fino a 2 MW che possono essere scalati fino a oltre 100 MW. 

Rolls-Royce ha acquisito una partecipazione in Hoeller Electrolyzer, una società specializzata che sviluppa e produce lo stack di celle (il componente principale dell’elettrolizzatore), con l’obiettivo condiviso di sviluppare una soluzione per produrre idrogeno a basso costo e su larga scala utilizzando elettricità verde. Questo è un add-on ideale per una microgrid mtu. Crea l’opportunità di immagazzinare e utilizzare l’energia solare ed eolica che darà un importante contributo alla transizione energetica

Cos’è l’elettrolisi?

L’elettrolisi su larga scala funziona secondo lo stesso principio di quegli esperimenti di elettrolisi nelle lezioni di fisica e chimica, in cui due elettrodi sono sospesi in un bagno d’acqua.

In un elettrolizzatore, l’acqua viene scomposta nei suoi componenti idrogeno e ossigeno mediante una reazione elettrochimica. 

A differenza dell’esperimento di elettrolisi a scuola, tuttavia, al posto degli elettrodi viene utilizzata una membrana. La corrente viene fatta passare attraverso questa membrana nell’acqua, producendo idrogeno al catodo negativo e ossigeno all’anodo positivo. 

Questo processo avviene in una cosiddetta cella, centinaia delle quali sono impilate l’una sull’altra in modo tale da produrre la quantità necessaria di idrogeno nel modo più economico ed efficace possibile.

Perché l’idrogeno?

Perché non contiene carbonio e non può produrre anidride carbonica nociva (CO2) quando alimenta celle a combustibile o motori a idrogeno. Sembra abbastanza semplice. 

Il trucco, tuttavia, è garantire che non venga prodotta CO₂ durante la produzione dell’idrogeno, come in parte accade quando l’idrogeno è ottenuto dal gas naturale.

Garantire l’assenza di produzione di CO₂ richiede una produzione di idrogeno “verde” che non emetta emissioni di carbonio, ed è qui che entrano in gioco i parchi solari e le turbine eoliche, fornendo agli elettrolizzatori l’elettricità generata con zero emissioni di CO₂. 

I motori a combustione potrebbero quindi essere climaticamente neutri

Un’altra possibilità è quella di utilizzare ulteriore energia da fonti rinnovabili per produrre metanolo dall’idrogeno e dalla CO₂ nell’aria.

Se questo metanolo viene utilizzato in un futuro motore a metanolo mtu, la CO₂ viene nuovamente rilasciata, ma in quantità equivalenti a quelle estratte dall’aria durante la produzione di metanolo, il che significa che l’intero processo è a ‘zero emissioni di carbonio’. 

Con l’idrogeno è possibile anche la sintesi di altri carburanti sostenibili come l’e-cherosene o l’e-diesel. Quindi anche altri settori come il trasporto pesante o l’aviazione possono essere decarbonizzati, ma c’è ancora del lavoro da fare per rendere questo processo conveniente. 

Le microgrid

Non passerà molto tempo prima che il primo elettrolizzatore mtu produca idrogeno.

I lavori di sviluppo del primo elettrolizzatore mtu che utilizza uno stack Hoeller sono in corso da tempo. Dovrebbe entrare in funzione presso il Centro di convalida di Friedrichshafen nel 2023, mostrando il ruolo che un elettrolizzatore può svolgere nell’architettura complessiva di una microrete. 

Un progetto iniziale del cliente è già pianificato per il 2024. “Stiamo per lanciare elettrolizzatori con diversi megawatt di potenza fin dall’inizio. Una potenza totale di oltre 100 MW è concepibile combinando diversi elettrolizzatori”, ha affermato Armin Fürderer, responsabile delle soluzioni net zero, Rolls-Royce Power Systems.

fonte: Rolls-Royce