Elettrolizzatore PEM per produrre idrogeno rinnovabile: come funziona?

Un modo per produrre idrogeno rinnovabile, con un'impronta di carbonio minima, consiste nel separare le molecole d'acqua utilizzando elettricità rinnovabile. La separazione delle molecole avviene attraverso l'elettrolisi dell'acqua, una tecnologia impiegata da Air Liquide per produrre idrogeno rinnovabile su larga scala.

Gli elettrolizzatori PEM (a membrana a scambio protonico) utilizzano l'elettricità per scindere le molecole d'acqua in idrogeno e ossigeno mediante elettrolisi.

Questo processo tecnologico avviene in un elettrolizzatore composto da singole celle PEM impilate una sull'altra. All'interno di ogni cella, una membrana polimerica a scambio protonico separa fisicamente l'idrogeno e l'ossigeno.

Quando viene attivata la corrente, le molecole d'acqua si scindono: i protoni attraversano la membrana e si trasformano in idrogeno gassoso, mentre l'ossigeno viene eliminato separatamente.

Grazie alla sua membrana polimerica altamente reattiva, la tecnologia degli elettrolizzatori PEM ha il grande vantaggio di potersi adattare rapidamente alle variazioni nella produzione di elettricità rinnovabile intermittente, come l'energia idroelettrica, eolica e solare. In pochi secondi, possono passare dal funzionamento a piena potenza allo spegnimento completo, a seconda delle variazioni della fornitura di energia! Si tratta di un vantaggio inestimabile quando si tratta di produrre idrogeno rinnovabile da fonti energetiche intermittenti nell'ambito di un processo locale, sostenibile e a basse emissioni di carbonio.

Air Liquide si è impegnata a sviluppare idrogeno rinnovabile entro il 2030 e la tecnologia degli elettrolizzatori PEM ha un ruolo chiave nel raggiungimento di questo obiettivo. Ad esempio, Air Liquide produce già più di 8 tonnellate di idrogeno rinnovabile al giorno impiegando questa tecnologia nel suo sito di Bécancour, in Canada. Inoltre, il Gruppo sta costruendo il più grande elettrolizzatore PEM del mondo, con una capacità di 200 MW, a Port-Jérôme, in Francia. In collaborazione con Siemens Energy, Air Liquide ha anche inaugurato nel 2023 una gigafactory per la produzione di moduli PEM a Berlino e ha ultimato il progetto Trailblazer, un elettrolizzatore PEM con una capacità di 20 MW situato a Oberhausen, in Germania.

Grazie a questi progetti, Air Liquide contribuisce ulteriormente alla transizione verso una società a basse emissioni di carbonio.