Page 42 - Impiantistica industriale

FUTURO SOSTENIBILE

Figura 8 – Artist’s concept A tal fine è stato possibile concepire un impianto
dell’impianto pilota H fotoe-
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lettrochimico prototipo in grado di implementare, con un proces-
so relativamente semplice, un primo esempio della
tecnologia PEC a concentrazione per consentirne
la sperimentazione in regime continuo di funziona-
mento.
Il fattore di costo preponderante dell’impianto pilota
è il modulo di concentrazione con cella PEC, il cui
valore economico deve essere confermato sulla base
della realizzabilità fisica di prototipi sperimentali.
L’impianto pilota rende comunque evidenti tutti gli
elementi di novità di questa tecnologia: semplificazio-
ne del processo, maggior flessibilità alle variazioni so-
lari, minimizzazione delle perdite elettriche, riduzione
dei costi operativi e di installazione.
Il progetto pilota si propone come catalizzatore di un
Questo sistema innovativo futuro business di rilevante importanza, permettendo
l’acquisizione di un know-how d’avanguardia e una
rappresenta un significativo posizione di leadership tecnica esclusiva nel settore
“progresso nella tecnologia delle energie rinnovabili.
dell’energia verde, offrendo
una soluzione promettente per Note
la produzione sostenibile di (1) La configurazione a tre elettrodi è comunque uti-
lizzata soltanto in ambito scientifico sperimentale,
idrogeno mentre è la configurazione a due elettrodi (fotoa-
nodo e catodo) a rappresentare l’implementazione
pratica di tali dispositivi.
Dai concentratori le due correnti in fase mista di (2) In linea di principio il fotoanodo può operare an-
acqua + H e acqua + O vengono alimentate sin- che in presenza di donatori elettronici diversi dalle
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golarmente ai separatori gas-liquido V-2 e V-3: semplici molecole d’acqua, sfruttando così la pos-
la frazione liquida viene ricircolata al tank mentre sibilità di mineralizzare composti organici, abbi-
quella gassosa viene ulteriormente de-umidificata nando quindi lo sviluppo di idrogeno a processi di
e analizzata per il controllo di purezza. disinquinamento dei liquidi e di rimediazione am-
Le correnti di acqua rinviata al tank di accumulo bientale.
vengono pre-raffreddate dagli scambiatori ad aria (3) È inoltre possibile pensare ad una PEC che si oc-
E-2 ed E-3. cupi, oltre che della fotoconversione in molecole
L’impianto pilota occupa una superficie di circa ad alta densità energetica quali l’idrogeno, anche
50m di cui circa la metà per il Campo Solare e della decontaminazione dell’ambiente acquoso
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metà per i sistemi di stoccaggio e raffreddamento all’interno del quale opera. Il meccanismo si basa
e per il cabinato ausiliari e di controllo (Figura 8). semplicemente sull’utilizzo della lacuna in reazioni
La stima preliminare di investimento per questa pri- alternative all’evoluzione di ossigeno che coinvol-
ma unità di produzione di idrogeno per via fotoelet- gano molecole organiche facilmente ossidabili
trochimica solare è dell’ordine di 1 M€.
Bibliografia

PARTE 3 - Conclusioni 1. Mommer, B. Petroleum question. Die Oelfrage.
Germany: N. p., 1983. Web
La produzione di idrogeno per elettrolisi dell’acqua 2. Fujshima, K. Honda, Nature, 1972, 238, 37
da illuminazione solare diretta di una cella fotoelet- 3. Atkins, P.W. Chimica Fisica 1997 Zanichelli: Bo-
trochimica è un’interessante miglioramento rispetto logna
all’attuale produzione separata di energia elettrica e 4. C.A. Grimes et al., “Light, Water, hydrogen: the
di idrogeno. solar generation of hydrogen by water elec-
L’elemento tecnologico principale, la cella PEC og- trolysis”, 2008
getto del brevetto INCICO, è concepita sulla base 5. S.A. Kalogirou “Solar Thermal collectors and
di caratteristiche geometriche e funzionali innovative applications”, 2004
che la rendono idonea al funzionamento e alla produ- 6. G. Pierucci et al., “Shape optimization for para-
zione continua di idrogeno. bolic troughs working in non-ideal conditions”,
Il miglioramento delle prestazioni del sistema, è otte- 2014
nuto con la cella PEC in sinergia con i concentratori
solari parabolici che accrescono il flusso solare sul Contributi
fotoelettrodo. L’efficienza globale del processo è co- Immagine di apertura e Figura 6: Jakub Jurga
munque il parametro fondamentale per la validazione (@yayu_tech)
industriale di questa tecnologia. Figure 4 e 8: Emilia Finardi

38 Impiantistica Italiana - Gennaio-Febbraio 2025