Idrogeno -
Una fonte pulita
di energia

L'idrogeno è un gas altamente infiammabile. Tuttavia, a seconda della sua origine, gli vengono assegnati colori diversi.

L'idrogeno verde è prodotto dall'elettrolisi dell'acqua. Questo processo viene effettuato utilizzando elettricità proveniente da fonti energetiche rinnovabili che non rilasciano CO₂ nell'atmosfera. Durante la produzione di idrogeno verde non viene rilasciata CO₂.

L'idrogeno grigio viene solitamente prodotto dal gas naturale fossile mediante reforming a vapore. Questo processo produce circa 10 tonnellate di CO₂ per tonnellata di idrogeno. La CO₂ viene rilasciata nell'atmosfera. Questo idrogeno deve essere sostituito con idrogeno rispettoso del clima.

L'idrogeno blu è idrogeno grigio prodotto immagazzinando la CO₂ invece di rilasciarla nell'atmosfera (CCS, Carbon Capture and Storage). Questo processo può immagazzinare fino al 90% della CO₂.

L'idrogeno arancione è idrogeno prodotto da rifiuti e materiali residui. È considerato CO₂ neutro.

L'idrogeno turchese è idrogeno prodotto dalla decomposizione termica del metano (pirolisi del metano). Invece di CO₂, produce carbonio solido che non fuoriesce nell'atmosfera. Il processo di pirolisi del metano è ancora in fase di sviluppo.

L'idrogeno bianco si trova nei giacimenti naturali. Non è ancora chiaro se potrà essere utilizzato in futuro. La formazione dell'idrogeno bianco e il suo trasporto nella crosta terrestre sono ancora poco conosciuti.

Nella sua forma pura, l'idrogeno può essere immagazzinato come gas compresso in contenitori pressurizzati o come liquido criogenico in contenitori isolati. Può anche essere legato chimicamente e immagazzinato sotto forma di combustibili sintetici o LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier). In questo modo, l'idrogeno legato può anche essere immagazzinato in condizioni normali in serbatoi convenzionali per petrolio greggio e prodotti petroliferi.

Gli impianti di stoccaggio sotterranei esistenti, costituiti da cavità porose o caverne saline, possono essere considerati come depositi fissi per l'idrogeno gassoso e legato chimicamente. Attualmente questi impianti sono utilizzati per lo stoccaggio di gas naturale e petrolio greggio.

Il motore a idrogeno è essenzialmente un motore a gas. Ciò significa che si basa sugli stessi principi di un motore a combustione convenzionale. In altre parole, sul classico ciclo Otto, o a quattro tempi. La differenza è che al posto della benzina o del diesel viene bruciato l'idrogeno, che produce acqua.

Una valvola di controllo della pressione sul motore porta l'idrogeno proveniente dal serbatoio di stoccaggio a una pressione di esercizio stabile e regola la quantità di carburante che fluisce all'interno. L'idrogeno gassoso, insieme all'aria aspirata, viene aspirato nella camera del pistone attraverso una linea di alimentazione dell'aria. Il pistone comprime la miscela in questa camera, aumentando la temperatura e la pressione. La candela accende quindi la miscela compressa di idrogeno e aria, che provoca una rapida espansione dei gas e spinge il pistone verso il basso. Questo movimento converte l'energia chimica in lavoro meccanico e aziona il motore. Il pistone risale quindi e spinge i gas di combustione - in questo caso principalmente vapore acqueo - fuori dal cilindro e nel collettore di scarico.

Nonostante le differenze tra l'idrogeno e i combustibili convenzionali come la benzina, il gas (ad esempio GPL, metano) e il diesel, i componenti chiave come il basamento del cilindro, la testata e la coppa dell'olio sono sostanzialmente gli stessi. Solo le parti aggiuntive, ad esempio il percorso del carburante e le tubazioni dell'aria fresca e di scarico, compreso il turbocompressore, i sensori e il software, devono essere modificate per garantire una combustione ottimale dell'idrogeno. Queste tubazioni possono essere leggermente più grandi grazie alla maggiore portata d'aria durante il funzionamento in miscela povera. Tuttavia, le dimensioni e il peso del motore rimangono praticamente invariati.