Due prodotti molto innovativi incentrati sull'idrogeno: pannelli fotovoltaici e accumulo

La marea di denaro in arrivo sull'idrogeno, combinata agli elevati tassi di crescita che si stimano per il suo mercato stanno producendo strabilianti risultati sul fronte dell'innovazione tecnologica sia sul fronte delle grandi produzioni industriali - che affronteremo in un prossimo post - sia su quello delle piccole produzioni domestiche.

Nei giorni scorsi sono state presentate due soluzioni in grado di scombussolare alcuni componenti cruciali nella produzione e nella conservazione delle energie rinnovabili. Si tratta delle batterie a idrogeno sviluppate dall'australiana Lavo destinate a soppiantare gli attuali impianti di accumulo basati su batterie al nichel o con tecnologie similari, facendo fare letteralmente un salto di qualità nelle attuali capacità di accumulo.

Normalmente, nelle villette unifamiliari, oggi vengono installati degli impianti di accumulo con una capacità oscillante tra i 10 e i 15kWh, in grado di alimentare i consumi di domestici di una famiglia media per poco meno di una giornata. La Lavo, una innovativa startup australiana, sta iniziando ad immettere sul mercato delle batterie a idrogeno capaci di accumulare 40 kWh e più, triplicando d'un colpo l'autonomia di una famiglia che così si trova una riserva di energia sufficiente a coprire i consumi di circa 3 giorni. Un tempo sufficiente a superare i giorni piovosi che difficilmente si prolungano per periodi di maggior durata, lasciando così al sole il tempo di tornare a brillare nel cielo e ricominciare a caricare di energia l'impianto dotato di pannelli fotovoltaici. 

Le batterie Lavo vengono installate in un contenitore di 1,7x1,2 metri, poco più grande delle dimensioni di un frigorifero, all'interno del quale viene posta una cella a combustibile. Il sistema comprende anche una batteria agli ioni di litio e un depuratore d'acqua. La soluzione di LAVO, che è stata già brevettata, impiega una tecnologia ibrida che combina l'impiego di ioni di litio e idrogeno per lo stoccaggio dell'idrogeno a idruro metallico a bassa pressione.

Questo sistema, che i tecnici di Lavo stimano possa avere una vita utile che può arrivare anche a 30 anni, è già acquistabile, attualmente nella sola Australia, al prezzo di 34.750 dollari australiani (circa 22.000 euro).

Il positivo riscontro sul mercato ha permesso alla start-up di raccogliere ordini per circa un miliardo di dollari australiani (circa 643 milioni di euro), gettando le premesse per impiantare una produzione su larga scala grazie alla quale stanno già pensando di cominciare ad operare anche a livello internazionale.

La LAVO ha ricevuto nel 2021 un primo finanziamento da parte del GHD Group finalizzato alla ricerca e allo sviluppo della tecnologia, al quale si è aggiunta la Gowing Bros Limited che, oltre a sostenere economicamente l'iniziativa, ha già prenotato l'acquisto di oltre 150 sistemi di accumulo. Il finanziamento iniziale è stato quindi rafforzato dai 5 milioni di dollari australiani investiti dal governo del New South Wales (NSW) per la prototipazione del nuovo Hydrogen Energy Storage System.

Visti gli eccellenti risultati raggiunti, nell'agosto scorso, LAVO ha ricevuto un secondo cospicuo finanziamento da parte del Gruppo GHD per ingegnerizzare la produzione del suo innovativo sistema.

L'idrogeno direttamente dai pannelli solari

Grazie ai ricercatori della società belga KU Leuven è in arrivo una nuova generazione di pannelli solari, capaci di sfruttare l'energia solare, sia l'acqua che ricavano dall'aria grazie ai quali diventa molto semplice produrre idrogeno. Il passo successivo sarà portare questa innovativa tecnologia sul mercato attraverso una start-up appositamente costituita. Lo start-up, finanziato in parte dal governo fiammingo, è stato basato nei pressi della città belga di Leuven: in un'area di 350 metri quadrati è stata installata una linea di produzione, al momento dedicata alla prima generazione di pannelli-pilota.

Arrivare a tale risultato non è stato facile, avendo richiesto oltre dieci anni di ricerche e sperimentazioni. I prototipi dei pannelli che sono stati realizzati hanno un design ultramoderno ed elegante, trasmettendo immediatamente l'idea di efficienza e praticità. Questi pannelli possono scindere le molecole di acqua in idrogeno gassoso, utilizzando l'energia solare; apparentemente sono molto simili ai tradizionali moduli fotovoltaici, ma vengono connessi agli edifici con dei tubi per portare del gas anziché dai classici cavi elettrici.

Stando ai ricercatori, ogni pannello è in grado di produrre 250 litri di idrogeno al giorno, con un'efficienza che in condizioni normali può arrivare al 15%.

I pannelli a idrogeno Solhyd sono assolutamente compatibili, e quindi intescambiabili, con la maggior parte dei moderni moduli fotovoltaici attualmente in commercio. anche per quanto riguarda gli elementi di montaggio. I dati di progetto indicano che 20 pannelli potrebbero essere sufficienti a fornire di elettricità e calore per un intero inverno una casa ben isolata e dotata di una pompa di calore. Se installati insieme a un collettore solare termico e a pannelli solari tradizionali, potrebbero fornire elettricità e calore per tutto l'anno.

I pannelli di idrogeno non immagazzinano l'idrogeno e lavorano a bassissima pressione: l'idrogeno viene infatti raccolto centralmente dall'impianto di pannelli di idrogeno e quindi compresso, solo se necessario per lo stoccaggio.

Per quanto riguarda il costo di questi nuovi pannelli, essendo strutturalmente simili ai tradizionali pannelli fotovoltaici, risulteranno piuttosto competitivi, anche considerandone le componenti per la generazione di idrogeno. Gli obiettivi sono ambiziosi così come lo è stata la sperimentazione di questi nuovi pannelli: entro il 2026 la produzione potrebbe arrivaare a 5.000 pannelli all'anno.