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Come produrre idrogeno sostenibile da carbone e metano

    L’idrogenoidrogeno
    Primo elemento della tavola periodica, presente sulla Terra in forma combinata, soprattutto nell’acqua e nei composti organici. Esso è costituito da 3 isotopi: prozio (cioè l’idrogeno propriamente detto) per più del 99.9 %, il deuterio e il trizio. La forma molecolare dell’idrogeno (H2) dà origine ad un gas inodore, incolore, altamente infiammabile e molto più leggero dell’aria (ecco perché lo si trova in bassissime concentrazioni in atmosfera).
    può essere prodotto in maniera sostenibile grazie a tecnologie innovative che permettono di utilizzare anche i combustibili fossili, e a tale scopo l’Unione Europea promuove specifiche azioni nell’ambito del Programma “ENERGY – New generation high-efficiency capture processes” del 7° Programma Quadro.

    Con riferimento a questo Programma, l’ENEA coordina il progetto ASCENT – Advanced Solid Cycles with Efficient Novel Technologies, il cui obiettivo è la produzione sostenibile di idrogeno da carbonecarbone
    Il carbone è una roccia sedimentaria composta prevalentemente da carbonio, idrogeno e ossigeno. La sua origine, risalente a circa 300 milioni di anni fa, deriva dal deposito e dalla stratificazione di vegetali preistorici originariamente accumulatisi nelle paludi. Questo materiale organico nel corso delle ere geologiche ha subito delle trasformazioni chimico-fisiche sotto alte temperature e pressioni. Attraverso il lungo processo di carbonizzazione questo fossile può evolvere dallo stato di torba a quello di antracite, assumendo differenti caratteristiche che ne determinano il campo d’impiego.
    I carboni di formazione relativamente più recente (ovvero di basso rango) sono caratterizzati da un’elevata umidità e da un minore contenuto di carbonio, quindi sono ‘energeticamente’ più poveri, mentre quelli di rango più elevato hanno al contrario umidità minore e maggiore contenuto di carbonio.
    e metanometano
    Idrocarburo che rappresenta il costituente principale del gas naturale.
    .

    In particolare, il progetto ASCENT propone tre tecnologie per la produzione di idrogeno e la “decarbonizzazione” di gas combustibili contenenti carboniocarbonio
    Elemento chimico costituente fondamentale degli organismi vegetali e animali. È alla base della chimica organica, detta anche chimica del carbonio: sono noti più di un milione di composti del carbonio. È molto diffuso in natura, ma non è abbondante: è presente nella crosta terrestre nella percentuale dello 0,08% circa, e nell’atmosfera prevalentemente come monossido (CO) e biossido (CO2CO2
    Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell’atmosfera, fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).

    ) di carbonio (anidride carbonica). Allo stato di elemento si presenta in due differenti forme cristalline: grafite e diamante. (monossido di carbonio o metano), attraverso la separazione della CO2 ad alta temperatura con l’utilizzo di speciali sistemi di assorbimento. In questo modo si ottengono soluzioni tecnologiche più efficienti ed economiche di quelle ottenibili a temperature più basse.

    L’ENEA, oltre ad essere coordinatore del progetto, svolge attività sperimentali relative allo sviluppo e al test di materiali multifunzionali per la cattura della CO2 e per la produzione contemporanea di idrogeno da metano, avendo già sviluppato specifiche competenze in tale settore, grazie anche al Programma sulla Ricerca di Sistema Elettrico, finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico.

    Lo studio di queste tecnologie, ormai prossime a condizioni operative di livello industriale, viene condotto attraverso interazioni tra ricercatori, aziende, operatori del settore, amministrazioni pubbliche. L’ENEA è anche il rappresentante del Consorzio di partner presso la Commissione Europea ed è leader per le attività di disseminazione  e divulgazione dei risultati del progetto.

    La produzione dell’idrogeno da combustibili fossili costituisce una delle priorità di HORIZON 2020, ed è di  interesse per i Fondi Strutturali dell’Unione  Europea.

    ASCENT è stato recentemente presentato nel corso di un confronto scientifico tra i partner europei e quelli australiani, tenutosi a Sydney alla presenza di esponenti della Commissione Europea e di membri del governo australiano.

    Fonte: ENEA

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