Come viene prodotto lidrogeno

Il presente policy briefing esamina in che modo l'idrogeno potrebbe essere prodotto su scala utile per alimentare veicoli, riscaldare le abitazioni e alimentare i processi industriali

L'idrogeno a basse emissioni di carbonio ha il potenziale per svolgere un ruolo significativo nella lotta ai cambiamenti climatici e alla scarsa qualità dell'aria. Questo policy briefing esamina come l'idrogeno potrebbe essere prodotto su scala utile per alimentare i veicoli, riscaldare le case e alimentare i processi industriali.

Vengono esaminati quattro gruppi di tecnologie per la produzione di idrogeno:

1. Percorsi termochimici verso l'idrogeno
   Questi metodi utilizzano tipicamente calore e combustibili fossili. Il reforming del metano a vapore è la tecnologia commerciale dominante e attualmente produce idrogeno su larga scala, ma non è attualmente a basse emissioni di carbonio. La cattura del carbonio è quindi essenziale in questo processo. Anche gli sviluppi tecnologici innovativi possono essere d'aiuto, e la ricerca è in corso. Metodi termici alternativi per la creazione di idrogeno indicano che la gassificazione della biomassa ha un potenziale. Altre tecniche a basso livello di maturità tecnologica includono la separazione dell'idrogeno dagli idrocarburi mediante microonde.
2. Percorsi elettrolitici verso l'idrogeno La
   produzione elettrolitica di idrogeno, nota anche come elettrolisi, scinde l'acqua in idrogeno e ossigeno utilizzando l'elettricità in una cella di elettrolisi. L'elettrolisi produce idrogeno puro, ideale per le celle a combustibile a bassa temperatura, ad esempio nei veicoli elettrici. Gli elettrolizzatori commerciali sono sul mercato e sono in uso da molti anni. Ulteriori sviluppi tecnologici consentiranno agli elettrolizzatori di nuova generazione di essere commercialmente competitivi se utilizzati su larga scala con fonti di energia rinnovabile fluttuanti.
3. Percorsi biologici verso
   l'idrogeno I percorsi biologici di solito comportano la conversione della biomassa in idrogeno e altri prodotti finali di valore utilizzando Processi. Metodi come la digestione anaerobica sono ora fattibili in laboratorio e su piccola scala pilota. Questa tecnologia può rivelarsi di avere un impatto e un valore aggiuntivi o maggiori come percorso per la produzione di sostanze chimiche di alto valore all'interno di un concetto di bioraffineria.
4. Sono
   state riportate numerose tecniche sperimentali, la più sviluppata delle quali è il "solare per i combustibili", una serie di tecnologie che tipicamente scindono l'acqua in idrogeno e l'ossigeno utilizzando l'energia solare. Questi metodi hanno stretti parallelismi con il processo di fotosintesi e sono spesso indicati come processi di "fotosintesi artificiale". La ricerca è promettente, anche se le opinioni sono divise sulla sua utilità finale. La competizione per lo spazio limiterà sempre l'espansione del solare ai combustibili.

Il briefing conclude che il reforming del metano a vapore e l'elettrolisi sono le tecnologie più probabili per produrre idrogeno a basse emissioni di carbonio in volume nel breve e medio termine, a condizione che possano essere superate le sfide poste dagli elevati livelli di cattura del carbonio (per il reforming del metano a vapore) e dalla riduzione dei costi e delle fonti di energia rinnovabile (per l'elettrolisi).