Produrre idrogeno in modo efficiente e sostenibile
La produzione di idrogeno, vettore energetico del futuro, è oggi una delle maggiori sfide in termini di risparmio energetico e di qualità negli standard della sua produzione: solo un'alta purezza consente un suo utilizzo anche nelle celle a combustibile tipo PEM che tollerano solo piccole quantità di monossido di carbonio, meno di 10 parti per milione. Una maggiore efficienza del processo, inoltre, porta a un notevole risparmio di energia, rivelandosi cruciale per uno sviluppo sostenibile. In tale prospettiva, l'utilizzo di reattori catalitici a membrana - che fa da barriera per alcune sostanze e ne fa passare altre - basati sull'impiego di membrane selettive all'idrogeno, a base di palladio e sue leghe, può unire elevate prestazioni a un basso impatto ambientale, offrendo nuove opportunità nell'ottimizzazione di processi e prodotti. In pratica, si tratta di una classe innovativa di reattori, che, a differenza dei convenzionali, permettono di incrementare la conversione di equilibrio, rimuovendo in continuo l'idrogeno prodotto dall'ambiente di reazione. Lo studio teorico e sperimentale condotto da ricercatori dell'Istituto per la Tecnologia delle Membrane del CNR ha permesso di ottimizzare il tipo di reattore a membrana da utilizzarsi nella produzione e purificazione dell'idrogeno, identificando le sue lunghezze ottimali e la superficie di membrana in palladio necessaria in relazione alla produttività richiesta e alla purezza dell'idrogeno stesso. Si sono identificate tutte quelle parti del reattore in cui la membrana, non svolgendo un ruolo ottimale, può essere eliminata, con significativi incrementi sia della produttività in idrogeno che dell'efficienza energetica complessiva del sistema.
Autori: G. Barbieri, A. Brunetti, G. Tricoli, E. Drioli
Titolo: An Innovative Configuration of a Pd-based Membrane Reactor for the Production of Pure Hydrogen. Experimental Analysis of Water Gas Shift
Rivista: J. Power Sources
Anno: 2008
Riferimenti bibliografici: 2008, 182(1), 160-167