TITOLO. BUILDING A LOW CARBON FUTURE TOGETHER Caprarola, 12 giugno 2015

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1 TITOLO BUILDING A LOW CARBON FUTURE TOGETHER Caprarola, 12 giugno 2015

2 La produzione di idrogeno e le sue applicazioni Angelo Moreno

3 PERCHÉ L IDROGENO. CHI CE LO HA ORDINATO? Un piccolo brano da L isola misteriosa di Giulio Verne (1874) Cosa brucerà l uomo quando sarà finito il carbone? Domanda il marinaio al capitano Smith, che risponde: L idrogeno e l ossigeno, utilizzati isolatamente o simultaneamente, forniranno una sorgente di calore e di luce inesauribile: l acqua sarà l avvenire del carbone

4 PROVIAMO A TRADURRE IN UNA FIGURA IL CONCETTO DI VERNE Il mondo si baserà solo su due vettori energetici Gli uomini utilizzeranno per le loro attività solo l elettricità e l idrogeno prodotti unicamente da fonti rinnovabili Celle a Combustibile Energia + H 2 O Elettrolisi O 2 H 2 Stoccaggio H2

5 MA SIAMO SICURI CHE FUNZIONERÀ? CONSUMO MONDIALE ANNUALE PETROLIO Risorse energetiche totali GAS URANIO CARBONE EOLICO Energia solare annuale IDROELETTRI CO FOTOSINTESI

6 QUALCHE NUMERO! ED UNA SORPRESA! Paesi ad alta insolazione 1 m 2 di terreno 1 barile di energia di petrolio per anno 500 kg of CO 2 evitata 1 km 2 di terreno equivale a un impianto termoelettrico da 50 MWe che lavora ore/anno (50 GWe=50.000MWe= 1000km 2 )

7 UN ESERCIZIO MATEMATICO E GEOGRAFICO INTERESSANTE Se volessimo produrre l energia elettrica consumata dall Italia in un anno dovremmo realizzare un impianto fotovoltaico : da circa km 2, su base nazionale da circa 50 km 2 regionale su base da circa 10 km 2 su base provinciale (circa 100 province) da 0,125km 2 (12,5 ettari) su base comunale (circa 8000 comuni) 200 km

8 SÌ, MA IL RESTO DEL MONDO, L EUROPA? Idroelettrico Solare termico Impianto eolico Biomasse H 2 Impianto fotovoltaico Impianto di produzione H 2 H 2 Centrale elettrica CO 2 Celle a combustibile Gas naturale Stazione di servizio Giacimento esaurito Acquifero salino

9 LE AZIONI CONCRETE I TEMPI DI REALIZZAZIONE Produzione e distribuzione idrogeno Interconnessione alle reti locali di distribuzione dell H 2 Significativa produzione di H 2 da fonti rinnovabili compresa la gassificazione della biomassa Produzione di idrogeno da fossili con sequestro CO 2 Raggruppamenti di reti locali di distribuzione H 2 Raggruppamenti locali di stazioni di rifornimento di H 2. Trasporto H 2 su strada e produzione on-site di H 2 nelle stazioni di rifornimento (reforming ed elettrolisi) Produzione di H 2 da reforming del gas naturale ed elettrolisi 2000 Economia basata su combustibili fossili Ampia diffusione di gasdotti per la distribuzione di H Maggiore produzione di H 2 senza emissioni di carbonio Fonti rinnovabili, combustibili fossili con sequestro, nuove tecnologie nucleari 2020 Incentivi pubblici ed impegno privato Ricerca di base, applicata e dimostrazione. Celle a combustibile (veicoli e generazione elettricità) Produzione, trasporto, distribuzione e uso dell idrogeno RST, test sul campo, parchi veicoli di nicchia Produzione diretta di H 2 da fonti rinnovabili Societá dell H 2 senza carbonio 2030 Riconoscimento pubblico e benefici privati Maggiore penetrazione del mercato Commercializzazione su vasta scala di idrogeno e celle a combustibile Produzione H 2 Celle combustibile per trasporto Trasporto H 2 Combustibile per applicazioni stazionarie Stoccaggio H Sistemi con celle a combustibile ad alta temperatura e basso costo Celle a combustibile commerciali per micro-applicazioni Veicoli con celle a combustibile competitivi Sistemi SOFC a pressione atmosferica ed ibridi commerciali (< 10 kw) Primi flotte veicoli a H 2 (sistemi di accumulo H 2 di 1a generazione) Produzione in serie di FCEV per flotte di veicoli e altri mezzi di trasporto (imbarcazioni); celle a combustibile per unità di potenza ausiliaria (compreso reforming) Sistemi stazionari a celle a combustibile ad alta temperatura (MCFC/SOFC) (<500kW); sviluppo motori CI a H 2 ; dimostrazione di parchi autobus a celle a combustibile Sistemi stazionari a celle a combustibile a bassa temperatura per produzione commerciale di nicchia (<50kW) Economia orientata all idrogeno H 2 nei trasporti aerei Le celle a combustibile diventano tecnologia dominante nei trasporti, nella generazione distribuita di elettricità e nelle microapplicazioni H 2 è la scelta privilegiata come carburante per veicoli a celle a combustibile Significativa crescita della generazione di potenza distribuita con sostanziale penetrazione delle celle a combustibile Sistemi di accumulo idrogeno di 2 a generazione Sviluppo di sistemi a celle a combustibile e idrogeno

10 COME LO PRODUCIAMO? Gassificazione del carbone Fonti fossili - SMR / POX Gassificazione di biomasse Elettrolisi ad alta temperatura Elettrolisi dell acqua Processi termochimici Processi biologici

11 COME LO USIAMO? DOVE? DOVUNQUE IN COMBINAZIONE CON LE CELLE A COMBUSTIBILE 10/9

12 Elettricità e calore in maniera autonoma per una casa singola

13 ECLETTICITÀ PER UN PAESE DI ABITANTI

14 Elettricità e calore per una città di abitanti

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17 MA L IDROGENO È PERICOLOSO? Sì certo!!! Ma sappiamo come trattarlo Lo abbiamo anche già usato, e a lungo, nelle nostre case Anche il metano, il GPL, le bombole scoppiano Gli aerei cadono I treni deragliano. Ma lo sappiamo e corriamo ai ripari.

18 THANK YOU FOR YOUR ATTENTION