Produrre idrogeno ed ossigeno attraverso la decomposizione termica dell’acqua realizzata con l’energia solare. Questo l’oggetto del nuovo brevetto nato nei laboratori dei Centri Ricerche ENEA di Frascati e Casaccia con il coinvolgimento di ricercatori dei dipartimenti di “Fusione e Tecnologie per la Sicurezza Nucleare” e di “Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili”.

“Nella decomposizione termica la molecola dell’acqua è scissa ad alta temperatura direttamente in idrogeno ed ossigeno che devono poi essere opportunamente separati. Con l’utilizzo di processi tradizionali ciò avviene a temperature tanto alte da rendere non praticabile questo processo”, spiega il ricercatore ENEA Silvano Tosti.

Per ovviare al problema delle alte temperature il brevetto propone un innovativo reattore a membrana costituito da una camera di reazione dove sono presenti contemporaneamente due tipi di membrane: una in tantalio per separare l’idrogeno ed una in materiale ceramico per separare l’ossigeno.

“In questo modo riusciamo a produrre con 500 °C in meno la stessa quantità di idrogeno e ossigeno di un reattore tradizionale”, aggiunge Tosti.

L’altra innovativa proposta consiste nell’unire questo reattore a membrana ad impianti solari a concentrazione, in grado di fornire calore ad alta temperatura, rendendo così possibile la produzione di idrogeno direttamente dall’energia solare.

“La produzione diretta di idrogeno dal Sole rispetto ad altri sistemi, come ad esempio l’accoppiamento di solare fotovoltaico con elettrolizzatori alcalini, è di grande interesse per la realizzazione di una catena energetica green ed è caratterizzata dal raggiungimento di elevate efficienze energetiche e da costi di investimento contenuti sia in applicazioni stazionarie, come utenze elettriche civili ed industriali, sia in quelle mobili come i veicoli elettrici”, conclude Tosti.

Un altro settore interessato da notevoli ricadute è quello della produzione di gas puri, in questo caso idrogeno ed ossigeno, che possono trovare impiego nella chimica fine, nella farmaceutica, e nell’industria elettronica. L’ulteriore sviluppo di questo tipo di reattore potrà beneficiare dei progressi tecnologici dei sistemi solari ad alta temperatura e dei materiali per alti flussi termici.

Per maggiori informazioni:

Silvano Tosti, ENEA - Responsabile Laboratorio Tecnologie Nucleari, silvano.tosti@enea.it

Staff di progetto: Alfonso Pozio; Luca Farina; Alessia Santucci