Applicazioni dell'idrogeno
Scoperto nel 1766 dal fisico britannico Cavendish, il diidrogeno (dihydrogen) - più comunemente noto come idrogeno H2 - è l'elemento più diffuso nell'universo (elemento principale del Sole e delle stelle). Tuttavia, raramente si trova da solo sulla Terra, e molto spesso fa parte integrante di vari materiali organici e, cosa più importante, fa parte integrante dell'acqua. È un gas estremamente infiammabile (con l'ossigeno) che diventa anche altamente tossico quando aumenta la sua presenza nell'aria ambiente.
In condizioni normali di temperatura e pressione, l'idrogeno è un gas incolore e inodore, più leggero dell'aria. È solubile in acqua fino a 1,6 mg/L a 21°C. A seconda della sua temperatura e pressione si può trovare in diversi stati: gassoso, liquido, solido, metallico e triatomico. Nel nostro caso ci concentreremo solo sull'idrogeno allo stato gassoso.
Reso famoso per l'utilizzo del suo atomo nel processo di fusione nucleare, l'idrogeno è storicamente utilizzato in molte altre applicazioni:
- Industria chimica
- Produzione di ammoniaca e altri fertilizzanti
- Industria petrolchimica
- Rimozione dello zolfo
- Processo di creazione di benzina e gasolio mediante idrocracking
- Produzione di metanolo (sintesi di ammine e alcani mediante idrogenazione)
- Industria alimentare
- Produzione di margarina e burro mediante idrogenazione dei grassi
- Saldatura
- Saldatura a idrogeno atomico (o plasma)
- Produzione del vetro
- Come antiossidante o gas di protezione quando accoppiato con azoto
- Produzione elettronica
- Produzione di semiconduttori, LED, display, ecc
- Esplorazione dello spazio
- Motori a razzo (forma liquida)

Oggi, grazie al costante sviluppo delle tecnologie di produzione dell'idrogeno mediante steam reforming (''idrogeno grigio'' e ''idrogeno blu'') e soprattutto per elettrolisi dell'idrogeno (''idrogeno verde'' a determinate condizioni), l'idrogeno è sempre più visto come il vettore che consentirà un cambiamento tanto necessario nei modelli di produzione e consumo di energia a livello mondiale. Fornisce infatti una soluzione alternativa al problema dello stoccaggio dell'energia elettrica, che da tempo ostacola lo sviluppo di tecnologie ''più pulite'' e CO2 neutrali.
Pertanto, sono emersi nuovi modi di produrre e utilizzare l'idrogeno:
- Generazione di energia – Produzione di idrogeno verde tramite processo di elettrolisi
- "Impianti ''Power-to-Gas-to-Power'' (P2G2P)
- Energia elettrica fornita da fonti rinnovabili come turbine eoliche, pannelli fotovoltaici e altro
- Mobilità verde, per ridurre l'impronta di CO2
- Celle a combustibile: Le celle a combustibile sono dispositivi che convertono l'idrogeno in energia elettrica. Sono simili alle batterie in quanto generano elettricità attraverso un processo elettrochimico, ma a differenza delle batterie, le celle a combustibile non si esauriscono e possono generare continuamente elettricità finché sono alimentate con una fonte di carburante e ossigeno. Le celle a combustibile sono altamente efficienti e producono elettricità con emissioni minime o nulle, il che le rende una tecnologia promettente per la produzione di energia pulita. Una delle applicazioni più note delle celle a combustibile è nei trasporti. I veicoli a celle (FCV) sono alimentati da celle a combustibile a idrogeno, che generano elettricità per alimentare il motore elettrico del veicolo.)

Il problema con l'idrogeno oggi è il suo costo e la sua efficienza, soprattutto se prodotto dall'elettrolisi. Ma con l'aiuto dei governi e il rapido sviluppo dell'industria che richiede più innovazioni, non c'è dubbio che questi costi diminuiranno nel prossimo futuro e che il consumo di idrogeno aumenterà in modo significativo.
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