Se la produzione energetica, a partire dall’idrogeno, sembra essere così semplice ed immediata, non lo è la produzione o lo stoccaggio. Per Produzione si intende l’estrapolazione dell’idrogeno dall’acqua secondo processi biologici o chimici. Proprio questi infatti sono gli unici due metodi attualmente conosciuti e sotto fase di sviluppo.
Dal punto di vista Biologico, il compito di ottenere l’idrogeno a partire dall’acqua pura è assegnato ad alcuni specifici organismi acquatici come alghe o particolari batteri, che letteralmente si nutrono di acqua espellendo idrogeno molecolare. Il problema di questa tecnica risiede nel tempo di produzione: tutti i processi biologici infatti sono molto lenti e producono quantità esigue di idrogeno, ragione per cui il metodo “biologico” non viene considerato al di fuori dei campi di ricerca.
La produzione per via chimica (o elettrolisi), invece, è quella più apprezzata nel campo reale poiché permette di produrre alte quantità di idrogeno in tempi brevi, ma richiede alte quantità di energia elettrica per funzionare. La ricerca infatti si sta concentrando proprio sulla riduzione di tale energia elettrica richiesta e sull’aumento dell’efficienza delle celle a combustibile, così da ottenere più energia per quantità di Idrogeno impiegata.
Il funzionamento dell’Elettrolisi è esattamente il processo che avviene all’interno di una Cella a combustibile, con la differenza che viene percorso in senso inverso: la corrente elettrica viene fornita dall’esterno, fluisce dal polo positivo verso quello negativo e scinde l’acqua in idrogeno ed ossigeno. Il motivo per cui questo combustibile non sia mai stato utilizzato prima è da ricercare proprio nella bassa efficienza delle Celle a combustibile, che rendevano vano l’estrapolazione dell’idrogeno per Elettrolisi: era consuetudine spendere più energia per produrre idrogeno di quanta se ne ricavava dal processo in una cella a combustibile.
Un altro problema della produzione dell’idrogeno risiede nella natura dell’energia elettrica fornita al processo di elettrolisi; sarà idrogeno grigio se prodotto con energia derivante da fonti fossili (centrali a gas, carbone o olio combustibile); idrogeno blu se prodotto con energia da fonti fossili ma in impianti con filtri per lo stoccaggio e la cattura della CO2 (quindi non inquinante per l’ambiente); di idrogeno verde se prodotto con energie rinnovabili. Attualmente il 95% dell’idrogeno prodotto è di natura Grigia.
Un ulteriore punto, spesso non citato volontariamente, è il problema dello stoccaggio dell’idrogeno: questa molecola viene prodotta in forma gassosa, e alle attuali temperature ambientali resta certamente a livello gassoso. Per trasportare una quantità rilevante di idrogeno, sia per usi industriali che per usi civili (tipo le automobili), abbiamo bisogno di progettare un sistema ad hoc.
Attualmente sotto indagine ci sono diverse soluzioni che prevedono o l’aumento di pressione fino a 300 bar oppure l’abbassamento di temperatura al di sotto dei -260°C. Entrambi i metodi vengono utilizzati per rendere l’idrogeno liquido, in questa forma infatti, è possibile trasportare un quantitativo di 1000 volte maggiore rispetto alla forma gassosa.
Altre ricerche invece sono volte a garantire la sicurezza di questo stoccaggio, ad esempio inserendo l’idrogeno all’interno di idruri metallici (composti di idrogeno che assomigliano a spugne), permettendo così il trasporto della sostanza in forma solida, ma da sottoporre ad un ulteriore trattamento per riottenerla in forma gassosa (quindi poco pratico per cicli rapidi di produzione/consumo).
