Una soluzione per l'approvvigionamento sostenibile dell'acqua necessaria alla produzione di idrogeno verde

In the context of the energy transition, hydrogen can contribute to solving the energy storage problem. Sustainable hydrogen production takes place through the electrolysis of water fed with energy from renewable sources. The values assumed by the parameters, characterising the water, needed to feed the electrolysis system must comply with very strict limits. In addition, access to water resources is expected to become increasingly difficult in the future due to climate change and population growth. The aim of this paper is to propose a technically and economically sustainable solution to this problem: using a plant system based on a reverse compression cycle, liquid water can be produced by condensing part of the vapour contained in the air. The resource produced will be analysed chemically to assess its suitability for feeding the electrolysis system. Secondly, the benefits, in energy and economic terms, of considering the installation of such a machine to serve an electrolysis system, powered by a photovoltaic field, located on the Japanese island of Iriomote will be evaluated.

Nel contesto della transizione energetica, l'idrogeno può contribuire alla soluzione del problema dell'accumulo energetico. La produzione sostenibile dell'idrogeno avviene tramite l'elettrolisi dell'acqua alimentata con energia prodotta da fonti rinnovabili. I valori assunti dai parametri caratterizzanti l'acqua, necessaria per l'alimentazione del sistema di elettrolisi, devono rispettare dei limiti molto stringenti. In aggiunta, è previsto che in futuro, a causa dei cambiamenti climatici e del progressivo aumento della popolazione, l'accesso alla risorsa idrica sarà sempre più difficoltoso. Lo scopo del presente elaborato è quello di proporre una soluzione sostenibile, dal punto di vista tecnico ed economico, a tale problema: impiegando un sistema impiantistico basato su un ciclo inverso a compressione è possibile produrre acqua liquida portando a condensazione parte del vapore contenuto nell'aria. La risorsa prodotta verrà sottoposta ad analisi chimiche per valutarne l'idoneità all'alimentazione del sistema di elettrolisi. In secondo luogo, verranno valutati i benefici, in termini energetici ed economici, del considerare l'installazione di tale macchinario a servizio di un sistema di elettrolisi, alimentato da un campo fotovoltaico, ubicati sull'isola giapponese di Iriomote.