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Energia per il movimento: la nuova era dell’idrogeno

L’idrogeno verde è il vettore che renderà sostenibile l’elettrificazione, rivestendo un ruolo di rilievo nell’economia energetica del futuro. e-Novia opera in una rete interconnessa di attori del settore energetico, veicolare e tecnologico, che collaborano per la transizione verso un’economia energetica sostenibile.

L’indipendenza energetica oggi è uno dei temi chiave in ambito industriale.

L’equilibrio tra il consumo di risorse e la loro rigenerazione, così come tra la produzione di inquinanti e la loro naturale eliminazione, rende il modello socioeconomico attuale non sostenibile. Un sistema energetico indipendente e sostenibile potrà essere raggiunto solo investendo nelle tecnologie che permetteranno di passare dall’era dell’estrazione di materiali fossili all’era della creazione di energia pulita.

Oggi, il 90% delle emissioni a livello globale dipende dal settore energetico e l’80% della domanda di energia è soddisfatta con l’impiego di fonti non rinnovabili. È imperativa una conversione tecnologica dell’industria verso un modello energetico più responsabile che guardi a una nuova sostenibilità sociale, ambientale e finanziaria. Inevitabile, a questo proposito il binomio tra efficienza energetica e mobilità sostenibile.

Questo percorso sarà graduale e con un duplice obiettivo: da una parte, quello di rendere l’Unione Europea neutra in termini di emissioni di carbonio entro il 2050; dall’altra, quello di eliminare l’attuale dipendenza dell’Unione dai produttori di gas.

La crescente consapevolezza sui temi ambientali e le nuove abitudini di consumo stanno definendo una chiara direzione di cambiamento verso stili di vita più sostenibili. L’elettrificazione della domanda in ambito trasporti, edilizia e industria potrebbe permettere all’Unione Europea di ridurre del 60% le proprie emissioni prima del 2050. Il passaggio all’elettrico, prodotto con energie pulite, non è tuttavia privo di impatti. La crescente domanda, infatti, non potrà essere sostenuta solo dal nucleare e da fonti rinnovabili a basso costo, per loro stessa natura instabili. Sono quindi in atto profonde trasformazioni tecnologiche che rivoluzioneranno non solo la produzione, ma anche lo stoccaggio e la distribuzione dell’energia elettrica.

Diventa quindi necessario il passaggio a un nuovo vettore energetico che renda sostenibile i nuovi modelli. Attualmente, infatti, i processi di elettrificazione sono basati principalmente sull’uso di batterie al litio. Questo crea però una nuova dipendenza, in quanto in Europa il litio non è disponibile in forme di facile estrazione e quindi viene principalmente importato dall’Asia e dal Sud America. Le batterie al litio lasciano inoltre residui da smaltire. Per questo l’Europa sta investendo per una transizione energetica che utilizzi come vettore l’idrogeno verde (idrogeno prodotto dall’elettrolisi dell’acqua alimentata da fonti rinnovabili).

Si tratta del candidato ideale a rivestire un ruolo di rilievo nell’economia energetica del futuro, caratterizzata da fonti e vettori ecologicamente puliti. È un elemento che si rende ampiamente disponibile, senza creare dipendenze internazionali, e il cui ciclo di vita è completamente circolare – è estratto dell’acqua e torna a essere acqua – senza lasciare alcun residuo.

L’idrogeno è un combustibile molto leggero e con una grande densità energetica, caratteristiche che lo rendono particolarmente efficiente per lo stoccaggio di energia. Le sue proprietà chimico-fisiche e le nuove tecnologie lo rendono una scelta ideale per supportare l’elettrificazione dei consumi e lo qualificano come diretto competitor delle batterie al litio per tutti i sistemi e apparecchi elettrici. Il suo costo di produzione sta diventando sempre più competitivo – si stima un dollaro e mezzo al chilo già nel 2025.

L’utilizzo dell’idrogeno come buffer energetico consentirà la creazione di sistemi di distribuzione locale interconnessi (le microgrid) che potranno così rispondere alle nuove abitudini di consumo che creano una variabilità di domanda energetica non sostenibile dall’infrastruttura attuale. Basti pensare che una casa, oggi, ha una domanda energetica giornaliera media di 12 kWh, mentre un’auto elettrica ha una media giornaliera di circa 15 kWh, ma può raggiungere picchi di 110 kWh, generando un’evidente necessità di bilanciamento della domanda energetica locale. Sarà quindi necessario creare un modello flessibile e locale in grado di supportare la rete nazionale ribilanciando la domanda di energia.

La produzione decentralizzata e locale, la gestione dei picchi di domanda giornalieri degli apparati elettrici e l’analisi predittiva di una domanda variabile e complessa saranno i principali ambiti di progettazione tecnologica di questo scenario.

Nel contesto veicolare, l’elettrificazione è una trasformazione già in atto da diversi anni. Proprio la mobilità è un settore che sarà tra i primi a essere largamente elettrificato: si prevede infatti che il 90% dei veicoli sarà elettrico entro il 2050.  In questo contesto, e-Novia interpreta e promuove concretamente il cambiamento verso la mobilità sostenibile. Le deep tecnology nell’ambito della robotica industriale sono, difatti, elemento essenziale di questo processo di trasformazione energetica.

La collaborazione intersettoriale della filiera industriale della mobilità e dell’energia sarà una strategia fondamentale per la progettazione di nuove tecnologie abilitanti dei sistemi di produzione e distribuzione locale. In questo contesto e-Novia, grazie alle proprie competenze nel deep tech e al proprio ruolo di technology manufacturer attivo in iniziative di open innovation in Italia, si pone al centro di una rete interconnessa di attori industriali del settore energetico, veicolare e tecnologico che collaborano per generare risposte concrete alle opportunità che emergono dallo scenario della produzione decentralizzata di energia.

L’obiettivo è quello di trasformare idee qualificate in progetti imprenditoriali sostenibili, scalabili e di valore, che abbiano un impatto positivo nel sostenere la mobilità elettrica, percorso essenziale per la transizione energetica.

e-Novia allarga così la propria pipeline, con progetti imprenditoriali fondati sulla diversificazione dell’area d’innovazione, che guardano all’intero percorso della transizione energetica con azioni e iniziative che rappresentano una risposta per il mercato presente e futuro. Soluzioni che nascono dalla centralità della persona nel suo rapporto con la tecnologia e il contesto in costante evoluzione.

Sono in particolare tre i filoni che e-Novia ha identificato:

 

  • Personal Power Station: un nuovo modo di alimentare la casa, la macchina e tutti gli apparecchi elettrici attraverso la trasformazione dell’acqua in idrogeno verde che sarà stoccato e, quando necessario, reso disponibile sotto forma di energia elettrica.

 

  • Hybrid Control Unit: la casa di domani sarà sempre di più un mezzo per distribuire energia a tutte le applicazioni mobili e fisse che ne avranno bisogno. Per questo sono necessarie nuove tecnologie per predire, bilanciare e rendere efficienti i flussi energetici.

 

  • Energy Emission Capture: poiché la transizione sarà un percorso lungo e graduale, e-Novia intende iniziare a dare una risposta concreta che generi un impatto positivo in termini di decarbonizzazione. Il prodotto è un sistema che converte l’attuale gas in idrogeno e utilizza tecnologie per la cattura, l’uso e lo stoccaggio del carbonio tramite fotobioreattori.

 

Progetti che già vivono e danno concretezza al futuro della conversione energetica all’elettrico, senza trascurare le difficoltà – e le opportunità – che già si stanno presentando per la gestione di una transizione epocale.

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