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Idrogeno da biomasse
Una piccola azienda di Madison, WI, ha sviluppato un nuovo modo per generare idrogeno in modo economico e pulito dalla biomassa.
Nelle prossime due settimane, la tecnologia, sviluppata da Virent Energy Systems, verrà utilizzata per la prima volta per produrre elettricità ininterrottamente da un piccolo generatore da 10 kilowatt presso lo stabilimento dell'azienda a Madison. L'unità è alimentata da sciroppo di mais, simile a quello utilizzato dai produttori di bevande analcoliche, afferma il CEO Eric Apfelbach.
La società sta anche per iniziare a lavorare su un progetto da 1 milione di dollari della US Navy per costruire generatori portatili a celle a combustibile. L'obiettivo è realizzare unità autonome in grado di produrre il proprio idrogeno da una soluzione di glicerolo derivata da biomassa o addirittura antigelo.
La stragrande maggioranza dell'idrogeno è attualmente prodotta da combustibili fossili: petrolio, carbone e, più comunemente, gas naturale, attraverso un processo chiamato steam reforming. In questo processo, una miscela di vapore e metano viene riscaldata a temperature superiori a 800 gradi Celsius, quindi reagisce con un catalizzatore per produrre idrogeno e monossido di carbonio.
Sebbene sia possibile utilizzare un processo simile per generare idrogeno dall'etanolo derivato da biomassa, ci sono degli svantaggi nel farlo, afferma Robbie Burch, capo della chimica e dell'ingegneria chimica presso la Queen's University di Belfast nell'Irlanda del Nord. Le alte temperature richieste e l'uso di vapore pressurizzato rendono il processo di conversione pratico solo su scala industriale, dice.
Il processo di conversione di Virent, che prende il nome di aqueous phase reforming (APR), evita questi problemi effettuando la riformazione a temperature relativamente basse e con liquidi piuttosto che vapore.
Il loro processo è un progresso significativo, afferma Dave King al Pacific Northwest National Laboratory di Richland, WA, perché significa che non devi mettere tanta energia nel sistema per produrre vapore, e allo stesso tempo stai lavorando con liquidi, che hanno una densità di energia maggiore dei gas per un dato volume.
Inoltre, il processo utilizza catalizzatori estremamente attivi, che consentono di convertire 15 volte più idrogeno per grammo di catalizzatore, rispetto al reforming a vapore, afferma il CEO Apfelbach. Questa efficienza consente di convertire il 90 percento della materia prima nel primo ciclo, afferma, e il resto di essere riciclato. Di conseguenza, Virent afferma di essere in grado di produrre idrogeno per $ 2-3 per chilogrammo, competitivo con l'idrogeno derivato dal gas naturale.
L'interesse della Marina è nell'alimentare il numero crescente di batterie ricaricabili utilizzate nelle apparecchiature militari, che vanno dagli occhiali per la visione notturna alle apparecchiature di comunicazione e posizionamento, afferma Apfelbach.
Vogliono un'unità non più grande di due piedi cubi e più silenziosa di un generatore, dice. Il risultato sarà un dispositivo in grado di produrre circa un kilowatt di elettricità, sufficiente per alimentare circa 20 laptop. Far funzionare il generatore con antigelo sarà un ulteriore vantaggio, osserva Apfelback, poiché la sostanza è già nella catena di approvvigionamento militare.