Erogazione e distribuzione dell'idrogeno

Sì, l'idrogeno si può utilizzare per alimentare automobili, autobus, treni, autocarri pesanti, veicoli militari, navi, aerei e qualsiasi altra forma di trasporto basato sulla combustione. I cosiddetti veicoli a idrogeno, comprese le automobili a idrogeno, utilizzano le celle a combustibile per convertire l'energia chimica presente nella molecola di idrogeno in energia meccanica. I motori a combustione possono anche bruciare idrogeno liquefatto come combustibile, soluzione oggi più comunemente usata per i razzi. Ma l'H2 liquido può anche alimentare veicoli commerciali e passeggeri con motori progettati per gas o gasolio in modo altrettanto efficiente, dopo alcune necessarie modifiche. La gamma e il costo dell'idrogeno è paragonabile alla benzina, la differenza principale è che lo scarico da gas bruciato contiene CO2, mentre l'idrogeno produce solo vapore acqueo.

Una cella a combustibile è un impianto elettrochimico compatto (grande come una valigetta o anche più piccolo) che converte una fonte continua di combustibile e ossigeno in elettricità utilizzando reazioni chimiche in luogo della combustione. Le celle a combustibile a idrogeno generano elettricità cambiando la carica degli ioni idrogeno che si spostano dall'H2 combustibile mediante un elettrolita (solitamente in platino) insieme all'ossigeno, dove reagiscono producendo elettroni e vapore acqueo. Le celle a combustibile possono produrre elettricità in modo continuo se il combustibile e l'ossigeno vengono forniti alla velocità richiesta.

Le celle a combustibile a idrogeno sono circa due volte più efficienti dal punto di vista energetico (40%-60%) rispetto al tipico motore a combustione interna di un'auto (25%), ma senza gas di scarico a effetto serra. Sono anche estremamente leggere e occupano molto meno spazio, consentendo di aumentare la quantità di idrogeno combustibile stoccato in un determinato veicolo. Inoltre, la loro durata è paragonabile a quella dei motori a combustione.

Come tutte le tecnologie di celle a combustibile attualmente sviluppate, anche le celle a combustibile a idrogeno richiedono capacità di misura e controllo molto precise per garantire che il processo di conversione elettrochimica sia garantito da portate istantanee e pressioni adeguate, in genere relativamente elevate. Il costo per la produzione di elettroliti in platino può essere elevato, anche se è in corso lo sviluppo di nuovi metodi per ridurre la quantità di platino necessaria.

Le soluzioni per l'automazione mobile, come controllori logici, elettrovalvole e regolatori di pressione, sono sufficientemente affidabili e durevoli da garantire che verso la cella a combustibile siano alimentati i livelli ottimali di idrogeno e ossigeno con la giusta pressione. Poiché ogni applicazione è diversa e considerate le preoccupazioni relative alla sicurezza date le pressioni necessarie, queste tecnologie sono scalabili e valutate per ciascun utilizzo, dalle autovetture alle navi da carico e tutto ciò che si trova nel mezzo.

Per i conducenti, le stazioni di rifornimento di idrogeno sono simili alle tradizionali stazioni di rifornimento di benzina con le pompe azionate a mano. Ma la struttura è high-tech ed è in grado di trasformare il gas di idrogeno immagazzinato nei serbatoi di stoccaggio in liquido ionico H2 pronto per il motore condensandolo sotto una pressione estremamente elevata utilizzando i compressori. Dopo la compressione, il liquido deve essere mantenuto a -40 gradi Celsius (-40 Fahrenheit), in modo che non si riconverta nuovamente in gas prima di essere erogato.

Tecnologie di automazione avanzate, come i misuratori di portata massica a effetto Coriolis con accuratezza allo 0,5%, regolatori basati su microprocessore che consentono un controllo della pressione algoritmico preciso, rilevatori di fiamma di idrogeno a lunga distanza, sensori di temperatura non intrusivi classificati per un freddo estremo e valvole in grado di gestire pressioni di esercizio elevate fino a 1.035 bar, sono state tutte sviluppate specificamente per le applicazioni su idrogeno combustibile, contribuendo a rendere più sicure, più facili da gestire e commercialmente realizzabili queste stazioni di rifornimento alternative.