PROGETTIAMO E REALIZZIAMO IMPIANTI DI ELETTROLISI INDUSTRIALI PER IDROGENO

per la produzione di idrogeno in varie applicazioni

nel settore

interno e all’avanguardia

Come funziona

Il problema attuale dell'approvvigionamento energetico

Negli ultimi anni, complici alcuni investimenti poco lungimiranti, la richiesta di energia a livello mondiale è aumentata a dismisura.

Esiste oggi un modo per produrre energia a minor impatto ambientale? Come contrastare l’enorme emissione di gas nocivi?

Esiste oggi un modo per produrre energia a minor impatto ambientale?

Come contrastare l’enorme emissione di gas nocivi?

La risposta è una: l’idrogeno. Un vettore energetico che ci permette di immagazzinare l’energia prodotta da fonti rinnovabili. Al momento, però, l’idrogeno viene prodotto dai derivati del petrolio, con metodi che stanno sempre più danneggiando il nostro pianeta.

Oggi, però, siamo agli albori di una nuova rivoluzione industriale: quella dell’idrogeno green, quello prodotto da fonti rinnovabili!

Per di più, fino ad ora, per la produzione di grandi sistemi, le imprese italiane erano costrette a rivolgersi ad aziende estere.

Elettrolizzatori: un mercato in enorme ascesa

Si prevede che nel mercato mondiale degli elettrolizzatori crescerà di circa 600 volte nei prossimi 10 anni.

Secondo una stima di Global Market insight, il valore del mercato passerà dai 165 milioni di dollari del 2019 ad oltre 3,5 miliardi nel 2026.

I paesi dell’UE detengono attualmente più del 60% della capacità produttiva globale di elettrolisi.

L’idrogeno rientra anche nell’Agenda sovranazionale della Commissione europea: l’obiettivo è quello di installare almeno 40 gigawatt di elettrolizzatori e produrre 10 milioni di tonnellate di idrogeno verde entro il 2030.

[Le diverse soluzioni di elettrolisi utilizzate oggi]

AWE-PEM-AEM TECNOLOGIE A CONFRONTO

AWE

La tecnologia utilizzata da più tempo nel settore industriale. La presenza di una sostanza aggressiva come la soda caustica o la potassa caustica la rende pericolosa in fase di utilizzo, manutenzione e smaltimento.

Richiede un importante e costoso processo di manutenzione e post-purificazione, pari al 5-10% all’anno del costo iniziale del generatore a idrogeno. Nel caso di un guasto che coinvolga la sostituzione dello stack, sarà necessario un intervento che comporterà il fermo macchina per giorni.

PEM

La tecnologia PEM, in passato è stata utilizzata in laboratori chimici per scopi analitici e di ricerca. Oggi, ha iniziato ad attirare l’attenzione di altri settori a causa dell’elevata purezza dell’idrogeno che consente di ottenere.

Il vantaggio della PEM sta nell’utilizzo di una membrana che funziona non solo come separatore dei due gas prodotti, idrogeno e ossigeno, ma anche come elettrolita, senza l’uso di sostanze caustiche. Ciò garantisce un utilizzo meno pericoloso e la salvaguardia dell’ambiente. La manutenzione di routine è minima.

AEM

La tecnologia AEM ha i vantaggi delle due tecnologie precedenti (PEM e AWE). Infatti, utilizza i componenti alcalini tradizionali che sono più economici, ma la sua configurazione interna è simile alla PEM. Non è richiesto l’utilizzo di un elettrolita liquido. Questa tecnologia è migliore, poiché l’idrogeno prodotto non richiede una fase di essiccazione del gas e nemmeno un pretrattamento intenso dell’acqua di alimentazione.

Inoltre, non richiede manutenzione ordinaria. L’intervento di sostituzione dello stack richiede poche ore.

H2 Energy srl ha in sviluppo e costruzione il primo stack al mondo con capacità di 1 MW

Tecnologie per l’elettrolisi dell’acqua a bassa temperatura

Tipo di tecnologia

AEM

AWE

PEM

Portatore di carica

OH-

H+

Reagente

Acqua

Elettolita

Membrana di scambio anionico

KOH 20-40 peso.%/acqua

Membrana di scambio protonico

Elettrodo

Ni, NiO, Catalizzatore Co-based

Raney Ni; Fe, Co, Mn

Pt/C, IrO2

Densità attuale

1.2-1.5 A/cm2

0.2-0.5 A/cm2

2.4-3.0 A/cm2

Temperatura

40-50 °C

40-90 °C

20-80 °

Pressione di uscita dell’H2

10-30 bar

Reazione catodica (reazione di evoluzione dell’idrogeno) (**)

2H2O (I) + 2e- ➝ H2(g) + 2HO-(aq)

2H2O (I) + 2e-➝ H2(g) + 2HO-(I)

2H+ (aq) + 2e- ➝ H2(g)

Reazione anodica (razione di evoluzione dello’ossigeno)

(**)

2HO- (aq) ➝ H2O (I) + 1/2 O2 (g) + 2e-

H2O (I) ➝ 1/2 O2 (g) + 2H+ (aq) + 2e-

VANTAGGI E SVANTAGGI DELLE TECNOLOGIE DI ELETTROLISI DELL’ACQUA A BASSA TEMPERATURA

AEM

AWE

PEM

Alta pressione dell’idrogeno

Alta purezza dell’idrogeno

Alto flusso di idrogeno

Bassa purezza dell’acqua utilizzata per il processo

Possibilità di utilizzare acqua demineralizzata come quella per ferri o batterie

Assenza di sostanze caustiche per l’elettrolita

Bassi costi dei componenti

Basso contenuto di acqua nell’idrogeno prodotto

Poco mantenimento richiesto

H2 Energy punta sui sistemi di elettrolisi PEM e AEM prodotti in Italia e basati su tecnologia italiana con il 99.999% V di purezza di H2 e un’efficienza vicina al 80%, garantendo una produzione di idrogeno di 200 Nm3/h*MWe

Prestazioni impianto AEM

Potenza nominale [kW]

250

1000

3000

Produzione di idrogeno

[Nm3/h]

200

600

Produzione di idrogeno

[Kg/h]

0.45

0.90

4.50

17.97

53.93

Produzione ossigeno

[Nm3/h]

2.50

100

300

Consumo dello Stack [kWh/Nm3]

4,4

Consumo del sistema [kWh/Nm3]

6,5

6,1

6,0

5,0

4,8

Footprint

1x20ft

1x40ft

20x30m

Chi siamo?

Con oltre 20 anni di esperienza nel settore dei suoi manager, ingegneri e ricercatori, H2 Energy è in grado di produrre sistemi di dimensioni multi-megawatt

Alcali
PEM
AEM

Certificati CE, con soluzioni sempre più innovative che caratterizzano la nostra storia e il nostro track record.

Siamo convinti che la tecnologia dell’elettrolisi, sviluppata su larga scala, possa essere competitiva già oggi, grazie al continuo sviluppo e ottimizzazione dei camini e alla razionalizzazione delle soluzioni adottate.

Come H2E, insieme ai nostri partner, siamo attivi nella ricerca e sviluppo sviluppando sistemi di elettrolisi ad alta temperatura e pressione:

Sistemi ceramici a conduzione protonica SOEC a 500°C.
Sistemi alcalini ad alta temperatura e pressione a 200/350° C

H2E fornisce soluzioni chiavi in mano di sistemi per la produzione di idrogeno per diverse applicazioni: per la miscelazione nella rete del gas naturale, per i sistemi di trasporto ferroviario e automobilistico, nella produzione dell’acciaio, nei sistemi portuali e per vari usi industriali e domestici da studiare insieme a clienti.

Siamo orgogliosi di aver potuto aggregare le migliori realtà e competenze italiane del settore, utilizziamo le eccellenze del nostro settore per far crescere la nostra realtà da leader, supportando la transizione ecologica a livello europeo, e non solo.

Siamo convinti e orgogliosi del nostro lavoro e confidiamo in un mondo che abbandonerà l'uso dei combustibili fossili. Abbiamo le carte in regola per essere protagonisti di questa rivoluzione!

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