Generatori di Idrogeno: Benefici, Limiti e Potenziale Futuro

Significato dell'Idrogeno come Fonte Energetica

L'idrogeno è spesso proposto come carburante alternativo per un futuro post-combustibili fossili. Sebbene abbia vantaggi come mezzo per accumulare energia, soffre anche di varie limitazioni.

Tutta l'acqua sulla Terra contiene idrogeno; la formula molecolare dell'acqua è H2O, significando che ogni molecola ha due atomi di idrogeno e uno di ossigeno. Di conseguenza, l'idrogeno non sarà mai in scarsa fornitura. Tuttavia, separare l'acqua per rilasciare idrogeno richiede input energetico — non esiste pranzo gratis in natura.

Funzionamento

I generatori di idrogeno tipicamente funzionano separando l'acqua attraverso elettrolisi. La reazione chimica dell'elettrolisi è l'inverso della reazione di combustione dell'idrogeno. Bruciare idrogeno combina idrogeno e ossigeno per formare acqua e rilasciare energia. Separare l'acqua, d'altro canto, rilascia idrogeno e ossigeno e consuma energia.

Equivoci Comuni

Le leggi della termodinamica dettano che: l'energia non può essere creata né distrutta, il disordine di un sistema chiuso deve sempre aumentare, e nessun motore termico può operare al 100% di efficienza. Ne consegue che non c'è modo di separare l'acqua in idrogeno e ossigeno, poi ricombinarle e finire con più energia di quanta se ne aveva all'inizio. Un generatore di idrogeno richiederà sempre almeno tanta energia per produrre idrogeno quanta ne verrà rilasciata bruciando l'idrogeno che produce.

Potenziale Futuro

Solo perché l'input energetico per un generatore di idrogeno è maggiore dell'output non significa necessariamente che l'idrogeno sia un carburante impraticabile. La questione chiave è la fonte di energia usata per alimentare il generatore. Se si usa energia solare per alimentare il generatore (es. tramite cella fotovoltaica), allora il generatore diventa un modo per accumulare luce solare come carburante. La praticità di questo tipo di generazione energetica dipende dall'efficienza di produzione, dall'infrastruttura per accumulo e trasporto dell'idrogeno, e dalla disponibilità di auto che usano idrogeno come carburante — tutti soggetti di intensa ricerca in corso al 2010.