Ricercatori e ingegneri riducono i costi di produzione dell’idrogeno attraverso il trasferimento di tecnologie dall’industria automobilistica

Fonte: Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)

 

Stoccarda, Germania, 23 febbraio 2016. I ricercatori e gli ingegneri riducono i costi di produzione dell’idrogeno attraverso il trasferimento di tecnologie da parte dell’industria automobilistica e favoriscono la transizione energetica.

In collaborazione con il partner di ingegneria IAV, il Zentrum für Sonnenenergie – und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (Centro ricerca per l’energia solare e l’idrogeno del Baden-Württemberg, ZSW), il Reiner Lemoine Institut (RLI) ed il Wasserelektrolyse Hydrotechnik (HT) sono alla ricerca di metodi redditizi di produzione di idrogeno con l’aiuto della tecnologia automobilistica. Nel contesto del progetto ‘ecoPtG’, i ricercatori e gli ingegneri stanno sviluppando un elettrolizzatore alcalino dell’acqua con una potenza di 100 kilowatt. Essi mirano a dimostrare che l’idrogeno neutro di CO2 può essere prodotto in modo conveniente e intendono facilitare l’immagazzinamento dell’energia elettrica.

Nel corso della transizione energetica, l’elettricità viene sempre generata da fonti fluttuanti. La produzione di energia solare ed eolica dipende dalle condizioni atmosferiche ed è soggetta a fluttuazioni significative. A volte, la produzione di energia rinnovabile supera così temporaneamente la domanda regionale. L’idrogeno prodotto secondo il cosiddetto metodo di power-to-gas gioca un ruolo chiave nella risoluzione di questa sfida e nella decarbonizzazione del settore dei trasporti, cioè del passaggio dai combustibili fossili alle fonti energetiche rinnovabili. Con la conversione di energia elettrica al gas, le energie solare ed eolica diventano immagazzinabili. Se necessario, l’idrogeno può essere riconvertito o utilizzato come combustibile ecocompatibile per veicoli a celle a combustibile.

Finora, gli elevati costi di investimento sono un ostacolo all’accesso al mercato, soprattutto nel caso dei piccoli elettrolizzatori. I partner IAV, ZSW, RLI e l’HT hanno messo a punto il progetto ‘ecoPtG’ per cambiare questa situazione. Utilizzando un concetto semplice, quale la semplificazione dei processi produttivi ed i materiali accessibili come la plastica, essi intendono rendere la prevista reazione dell’elettrolisi alcalina da 100 kilowatt adatta al mercato. Per raggiungere questo obiettivo, i partner del progetto utilizzano prevalentemente la tecnologia automobilistica, concentrandosi sull’elettronica di potenza, lo sterzo e le tecnologia dei sensori e componenti del processo di produzione per il controllo della temperatura. Nel settore automobilistico, molti di questi componenti che soddisfano anche requisiti dell’elettrolisi, sono prodotti in serie in modo conveniente utilizzando varie tecnologie di azionamento. Il progetto ‘ecoPtG’ è stato progettato per studiare in che modo il trasferimento di queste tecnologie possono essere impiegate nella produzione di idrogeno.

“L’idrogeno è una scelta fondamentale in termini di mobilità sostenibile del futuro e il successo della transizione energetica. La ZSW è stata impegnata quindi nella ricerca, la costruzione e la gestione degli impianti di elettrolisi a dimensioni di megawatt per molti anni. Nel contesto del progetto ‘ecoPtG’, abbiamo ora mirato a rendere questa tecnologia ecocompatibile più conveniente”, afferma il Dr. Michael Specht, capo del dipartimento di ricerca del Renewable Fuels di ZSW.

Sulla base di una risoluzione del Parlamento tedesco, del Ministero Federale dell’Economia e della Tecnologia ha destinato un totale di 4,75 milioni di euro in sussidi per il progetto ‘ecoPtG’.

Il Zentrum für Sonnenenergie – und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (Centro per l’energia solare e ricerca sull’idrogeno del Baden-Württemberg, ZSW) è uno dei principali istituti di ricerca applicata nei settori del fotovoltaico, dei combustibili rinnovabili, delle tecnologia delle batterie, delle celle a combustibile e delle analisi del sistema energetico. Ci sono attualmente circa 230 scienziati, ingegneri e tecnici impiegati in tre sedi ZSW a Stoccarda, Ulm e Widderstall. In aggiunta, ci sono 70 studenti di ricerca e assistenti.

In English

New electrolysis project makes power-to-gas commercially viable

Source: Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)

Stuttgart, Germany. 23 February 2016. Researchers and engineers reduce costs of hydrogen production through technology transfer from automotive industry and advance the energy transition.

In conjunction with the engineering partner IAV, the Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (Centre for Solar Energy and Hydrogen Research Baden-Württemberg, ZSW), the Reiner Lemoine Institut (Reiner Lemoine Institute, RLI) and Wasserelektrolyse Hydrotechnik (HT) are researching cost-effective methods of producing hydrogen with the help of automotive technology. In the context of the ‘ecoPtG’ project, the researchers and engineers are developing an alkaline water electrolyzer with an output of 100 kilowatt. They aim to demonstrate that CO2-neutral hydrogen can be produced in a cost-effective manner and intend to facilitate the storage of electricity.

In the course of the energy transition, electricity is increasingly being generated from fluctuating sources. Solar and wind energy generation depends on the weather and is subject to significant fluctuations. At times, renewable energy production thus temporarily exceeds regional demand. Hydrogen produced according to the so-called power-to-gas method plays a key role in resolving this challenge and decarbonising the transport sector, i.e. changing over from fossil to renewable energy sources. By converting electricity to gas, solar and wind power become storable. If required, hydrogen can be reconverted or used as environmentally compatible fuel for fuel cell vehicles.

Up until now, high investment costs were a barrier to market entry, especially in the case of smaller electrolyzers. The partners IAV, ZSW, RLI und HT set up the ‘ecoPtG’ project to change this situation. Using a straightforward concept, simplified production processes and affordable materials, such as plastics, they intend to make the envisaged alkaline 100-kilowatt electrolysis fit for the market. To achieve this aim, the project partners are predominantly using automotive technology, focussing on power electronics, steering and sensor technology as well as production process components for temperature control and media loops. In the automotive industry, many of these components, which also meet electrolysis requirements, are mass-produced cost-effectively using various drive technologies. The ‘ecoPtG’ project has been designed to investigate ways of transferring these technologies to hydrogen production.

“Hydrogen is a key option in terms of future sustainable mobility and the success of the energy transition. The ZSW has thus been researching, constructing and operating electrolysis plants in megawatt dimensions for many years. In the context of the ‘ecoPtG’ project, we now aim to make this environmentally compatible technology more cost-effective,” says Dr. Michael Specht, head of ZSW’s Renewable Fuels and Processes research department.

Based on a resolution of the German Parliament, the Federal Ministry of Economics and Technology is providing a total of EUR 4.75 million in subsidies for the ‘ecoPtG’ project.

The Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (Centre for Solar Energy and Hydrogen Research Baden-Württemberg, ZSW) is one of the leading institutes for applied research in the areas of photovoltaics, renewable fuels, battery technology, fuel cells and energy system analysis. There are currently around 230 scientists, engineers and technicians employed at ZSW’s three locations in Stuttgart, Ulm and Widderstall. In addition, there are 70 research and student assistants.

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