• Articolo , 15 giugno 2007
  • Generazione distribuita? Sì, grazie a rinnovabili e idrogeno

  • Sempre più spesso si parla di costituzione di un sistema di generazione distribuita. Pura utopia? Sembra di no. Ecco come è praticabile secondo il professor Y. Baghzouz (University of Nevada), il prof. F. Donatini, (centro ricerche Enel GEM di Pisa) ed il dott. G. Graditi (ENEA – Portici)

Negli ultimi due anni, a partire dall’entrata in vigore del protocollo di Kyoto, si è assistito ad un sempre più crescente interesse rivolto alle problematiche energetiche e all’ambiente. I Paesi più industrializzati, impegnati da tempo nella ricerca in materia di energia, si fanno con maggiore frequenza promotori di eventi e forum internazionali per analizzare ed approfondire i delicati aspetti scientifici, economici ed ambientali che orbitano intorno al complesso mondo delle fonti rinnovabili dell’energia. Un aspetto di fondamentale importanza che viene affrontato con grande attenzione dagli studiosi, e che da sempre rappresenta uno dei principali ostacoli alla diffusione e all’impiego delle fonti energetiche rinnovabili, riguarda l’accumulo dell’energia elettrica generata. Questo problema costituisce, per certi versi, il comune denominatore dell’intero panorama delle fonti rinnovabili. In questo ambito trova piena pertinenza il tanto discusso tema dell’idrogeno e delle sue applicazioni. L’idrogeno, deputato a divenire il combustibile del futuro ed il protagonista principale dell’avvento della generazione distribuita, nell’ambito dell’accumulo di energia, trova una più definita identità come vettore energetico. Come ben noto, l’energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili, non potendo essere immagazzinata in grandi quantità, qualora non immediatamente impegnata nella rete o nell’alimentazione di carichi isolati, potrebbe essere impiegata per la produzione di idrogeno per via elettrolitica. Il gas così prodotto è pronto per lo stoccaggio secondo le diverse modalità oggi più diffuse, ovvero in forma gassosa ad alta pressione, allo stato liquido a bassa temperatura e mediante idruri metallici, sfruttando convenientemente la sua l’elevata reattività. L’impiego delle celle a combustibile, quando e dove necessario, permetterà dunque di riottenere energia elettrica in modo da poter soddisfare la domanda energetica indipendentemente dalle modalità di produzione. Il professor Y. Baghzouz (University of Nevada, Las Vegas) è stato testimone della ben consolidata esperienza americana nel settore delle tecnologie dell’idrogeno applicate alla trazione durante il forum internazionale sulle fonti energetiche rinnovabili tenutosi recentemente a Capri (Clean Electrical Power 2007). In questa sede sono stati divulgati i ragguardevoli risultati dei laboratori d’oltre oceano nello studio e nella messa a punto di innovativi dispositivi di stoccaggio ad alta efficienza, di nuove tipologie di elettrolizzatori per la generazione locale dell’idrogeno da fonti rinnovabili e di efficienti stacks di combustibile ad elettrolita polimerico (PEMFC), ottimizzati per la trazione urbana ed extraurbana. Interessanti risposte alle problematiche dell’accumulo, e non solo, arrivano anche dalla Francia e dall’Italia, proponendo innovative soluzioni basate sull’accoppiamento tra le classiche fonti rinnovabili dell’energia, le celle a combustibile e i supercondensatori. Il tema dei supercondensatori negli ultimi anni è stato oggetto di una crescente attenzione da parte degli studiosi e dell’industria. In particolare, l’accoppiamento tra celle a combustibile e supercondensatori manifesta numerosi pregi: oltre a rappresentare una particolarissima modalità di accumulo energetico, seppur caratterizzata da un brevissimo tempo di utilizzazione, permette di supportare le deficienze di funzionamento che i generatori elettrochimici manifestano in condizione di regime fortemente dinamico, rispondendo prontamente a quelle richieste impulsive di potenza tipiche della trazione elettrica, ad esempio. Nell’ambito della ricerca in seno alle aziende del settore energetico italiano, il professor Donatini, del centro ricerche Enel GEM di Pisa, ha recentemente presentato alcuni dei progetti innovativi in cui la compagnia italiana è impegnata da alcuni anni a dimostrare un crescente interesse nel settore delle fonti rinnovabili e nell’idrogeno. Durante i lavori del sopra citato forum di Capri, lo stesso Donatini, ha illustrato dettagliatamente il progetto di Fusina, un investimento di circa 40 milioni di euro per realizzare la più grande centrale per la produzione di energia elettrica ad altissima efficienza, zero emissioni e di taglia industriale (20 Megawatt), alimentata ad idrogeno, che entrerà in funzione a Marghera entro il 2009. Interessanti anche i traguardi ottenuti dall’Enea, Ente per le Nuove tecnologie, l’Energia e l’Ambiente, uno degli istituti di ricerca più attivi in Europa, specialmente nel fotovoltaico e nella produzione di idrogeno per via elettrolitica. Il dott. G. Graditi (Enea – Portici), tra i più esperti ricercatori nel campo del fotovoltaico, ha rilasciato per i lettori di Rinnovabili.it un breve commento sullo stato dell’arte della tecnologia fotovoltaica:

“Nel 2005 la produzione dell’industria fotovoltaica in Europa è cresciuta del 50% ed ha raggiunto un fatturato di 9 miliardi di euro. Analisi di mercato prevedono un incremento al 2010 di 40 miliardi di euro. L’Associazione Europea dell’Industria del Fotovoltaico (EPIA) stima, per i prossimi tre anni, una crescita accelerata del volume globale del mercato, fino ad oltre il 30% l’anno. Sempre secondo elaborazioni dell’EPIA il fotovoltaico fornirà globalmente 5.600 MW di potenza massima al 2010. Paese leader per il fotovoltaico è la Germania la quale, secondo una stima condotta ai primi del 2006, vanta un parco di poco superiore ai 1500 MW; attualmente sono circa 55 MW fotovoltaici in esercizio sul territorio italiano. Oltre oceano la California è lo stato statunitense più impegnato sul fronte fotovoltaico con un programma che prevede di spendere 3,2 miliardi di dollari per la promozione dell’energia solare (circa 3000 MW fotovoltaici previsti). I paesi asiatici come Cina, India, Sud Corea, Thailandia e Taiwan rappresentano mercati in continua espansione. Ad oggi oltre il 90% della produzione mondiale di celle e moduli è in silicio cristallino; tuttavia la carenza di silicio e il suo relativo aumento dei prezzi ha spinto gli industriali a puntare in misura sempre maggiore sullo sviluppo dei film sottili che rappresentano, secondo elaborazioni dell’EPIA, attualmente il 6,5% del mercato globale. La tecnologia a film sottili annovera diversi vantaggi:

– riduzione della quantità di materiale attivo e del costo energetico di produzione (EPBT – Energy Pay Back Time);

– possibilità di fabbricare moduli in grande scala, su substrati flessibili e semitrasparenti;

– grandi potenzialità di sviluppo e diffusione futura in particolare nei settori dell’automotive e della building integration

Inoltre, si conferma sempre di maggiore e crescente interesse, con le sue promettenti performance energetiche, la tecnologia del solare a concentrazione per la produzione di energia elettrica.
Insomma ci sono tutti gli elementi per la realizzazione di un effettivo sistema di generazione distribuita nel nostro paese, un’opportunità che, se colta al volo da politici, amministratori, ricercatori ed industriali, potrebbe a brevissimo far superare all’Italia quel gap del settore e riportarci competitivi”.