Introduzione all'energia dell'idrogeno
L’energia dell’idrogeno è l’utilizzo di idrogeno o di sostanze chimiche contenenti idrogeno per produrre energia con grande efficienza energetica, effetti ambientali e sociali estremamente positivi e vantaggi economici competitivi. L'idrogeno è l'elemento più diffuso nell'universo per quanto riguarda la sua presenza naturale. Grandi quantità di idrogeno costituiscono il Sole e altre stelle. Più sostanze chimiche contengono idrogeno rispetto a qualsiasi altro elemento. Il composto dell’idrogeno più diffuso sulla Terra è l’acqua.
Sulla Terra non esistono fonti naturali di idrogeno molecolare facilmente accessibili. La maggior parte dell'idrogeno è legata al carbonio presente nella biomassa vivente, morta e fossilizzata , e all'ossigeno nell'acqua. Le molecole d'acqua possono essere scisse in idrogeno e ossigeno per produrli. Quando l'idrogeno viene consumato, l'acqua viene prodotta nuovamente.
L'idrogeno può essere preparato sciogliendo i legami chimici dei composti. Alcune tecniche comuni includono l'elettrolisi , l'interazione dei metalli con gli acidi, la reazione degli idruri metallici ionici con l'acqua e altre ancora. Oggi, il gas naturale fornisce il 48% della produzione mondiale di idrogeno, seguito dal petrolio (30%), dal carbone (18%) e dall'elettrolisi dell'acqua (4%).
A causa della varietà di applicazioni, la sua conservazione è fondamentale. Coprono tutto, dai trasporti all'energia portatile e fissa. Inoltre, è il carburante con la massima energia per massa. Tuttavia, è necessario sviluppare tecniche di stoccaggio più sofisticate a causa della bassa densità di energia per unità di volume dovuta alla bassa densità della temperatura ambiente.
Quali sono le attuali fonti di produzione di energia da idrogeno in India?
1. L’industria dei cloralcali produce idrogeno come sottoprodotto
Una parte dell'idrogeno veniva utilizzata per scopi non energetici, mentre la parte restante veniva bruciata in torcia o rilasciata nell'ambiente. Col passare del tempo, la conoscenza del potenziale dell'idrogeno per le applicazioni energetiche è cresciuta. Entro il 2013-14, circa il 90% dell'idrogeno prodotto per scopi chimici e di consumo interno (principalmente energetici) veniva utilizzato.
2. L’idrogeno viene creato per usi non energetici nei settori dei fertilizzanti e della raffinazione del petrolio
Nel gennaio 2006, il National Hydrogen Energy Board ha creato e approvato la National Hydrogen Energy Road Map (NHERM) per accelerare lo sviluppo del settore dell'energia a idrogeno in India. L'obiettivo principale della NHERM era individuare i percorsi che consentissero al paese di adottare gradualmente l'energia a idrogeno, accelerare le attività di commercializzazione e agevolare lo sviluppo delle infrastrutture per l'energia a idrogeno.
NHERM, che comprende produzione, stoccaggio, distribuzione, trasporto, utilizzo, norme e standard, istruzione pubblica e sviluppo delle capacità, ha affrontato tutti gli aspetti dello sviluppo dell'energia dell'idrogeno in India. Il Programma per l'energia dell'idrogeno è stato implementato a livello nazionale a partire dal 2006-2007 sulla base di NHERM. NHERM ha raccomandato di aggiornarlo e modificarlo alla luce dell'esperienza locale sul campo e dei progressi globali.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell’energia dell’idrogeno?
Vantaggi dell'energia dell'idrogeno
1. È facilmente accessibile
È un elemento fondamentale della Terra ed è standard. La separazione del gas idrogeno dai suoi composti compagni richiede tempo. Anche se così fosse, il risultato creerebbe una fonte di energia ricca e pulita.
2. Non vengono prodotte emissioni nocive
Non rilascia alcun composto pericoloso quando viene bruciato. In sostanza, si combina con l'ossigeno senza bruciare e produce energia in grado di produrre energia per un motore elettrico. Come altre fonti di energia, non rilascia anidride carbonica quando brucia.
3. È sicuro per l'ambiente
Per una fonte di carburante, questo è insolito perché non è tossico. Altri, tra cui carbone, energia nucleare e benzina, sono tossici o possono essere trovati in circostanze pericolose. L’idrogeno può essere utilizzato in modi che altri combustibili non possono eguagliare perché è vantaggioso per l’ambiente.
4. Può essere utilizzato come carburante per missili
Ha forza ed efficacia. È sufficiente per alimentare dispositivi vitali come i veicoli spaziali. Inoltre, è un’opzione più sicura rispetto ad altre fonti di carburante perché rispettosa dell’ambiente. L’idrogeno è tre volte più potente della benzina e di altri combustibili fossili, il che è una statistica divertente. Ciò indica che si può fare di più con meno.
5. Il consumo di carburante è basso
È significativamente più efficiente in termini di consumo di carburante rispetto al diesel o alla benzina, perché può generare più energia per chilogrammo di carburante. Ciò significa che un'auto alimentata a idrogeno può percorrere una distanza maggiore rispetto a un'auto che utilizza un carburante più convenzionale, a parità di carico. Le celle a combustibile a idrogeno sono due volte più efficienti dei metodi di combustione convenzionali. Ad esempio, una centrale elettrica tradizionale basata sulla combustione produce in genere elettricità con un'efficienza compresa tra il 33 e il 35%. Fino al 65% dell'elettricità prodotta dalle celle a combustibile a idrogeno viene prodotta con un'efficienza simile.
6. È rigenerativo
Rispetto ad altre fonti non rinnovabili, può essere prodotto ripetutamente. Di conseguenza, l’idrogeno è un combustibile con una quantità finita di energia. In sostanza, l’energia dell’idrogeno può essere prodotta ogni volta che è necessaria.
Svantaggi dell'energia a idrogeno
1. Il costo è alto
È costoso pur essendo ampiamente accessibile. Il fatto che sia necessario molto tempo per separare l'elemento dagli altri elementi ne è una spiegazione adeguata. Molte persone sarebbero state in grado di completare il processo con relativa facilità se fosse stato veramente semplice, ma non lo è. Anche se le auto ibride sono ora alimentate da celle a idrogeno, è ancora necessario che queste costituiscano una fonte di carburante pratica per tutti. L’energia dell’idrogeno sarà una scelta costosa solo se verrà creata la tecnologia in grado di rendere l’intero processo molto più semplice.
2. Lo stoccaggio è impegnativo
Lo spostamento dell’idrogeno è piuttosto complicato. Il petrolio è una sostanza che può essere trasportata attraverso oleodotti. Quando si parla di carbone, questo può essere facilmente trasportato sul retro dei camion. Il trasferimento dell’idrogeno costa molto, anche in piccole quantità. Il trasporto e lo stoccaggio di tale sostanza chimica sono giudicati poco pratici anche solo per questo motivo.
3. È difficile sostituire l’infrastruttura attuale
Ancora oggi la benzina viene ancora utilizzata frequentemente. Inoltre, attualmente è necessario predisporre infrastrutture per facilitare l’uso dell’idrogeno come combustibile. Per questo motivo diventa costoso anche solo prendere in considerazione il rifornimento di benzina. Inoltre, sono necessarie modifiche ai veicoli per fare spazio al carburante a idrogeno.
4. Ha un'elevata infiammabilità
L'idrogeno può essere particolarmente esplosivo perché è una potente fonte di combustibile. È spesso al centro delle notizie a causa delle numerose minacce che rappresenta. Tra il 4 e il 75% dell'idrogeno gassoso può essere bruciato nell'atmosfera.
5. È necessario utilizzare combustibili fossili
Sebbene l’energia dell’idrogeno sia rispettosa dell’ambiente e rinnovabile, deve essere separata dall’ossigeno utilizzando risorse non rinnovabili come carbone, petrolio e gas naturale. Sebbene il passaggio all’idrogeno abbia lo scopo di eliminare l’uso dei combustibili fossili, questi ultimi sono comunque necessari per produrre combustibile a idrogeno.
Conclusione
Soddisfare il fabbisogno energetico mondiale con l'idrogeno è una soluzione potenzialmente straordinaria. Quando la nostra esigenza di energia economica, efficiente, affidabile e pulita sarà soddisfatta, un mondo con emissioni ridotte o eliminate derivanti dalla combustione di combustibili fossili e altri problemi ambientali dannosi potrebbe essere rappresentato dall'energia a idrogeno. La migliore risposta energetica del futuro potrebbe essere l'idrogeno, ma per raggiungerla saranno necessari volontà politica e impegno finanziario. Tuttavia, quando i combustibili fossili diventeranno scarsi, l'idrogeno potrebbe rappresentare una risposta significativa ai problemi energetici del nostro pianeta.
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buongiorno, puoi rispondere a questa domanda: "In che cosa l'idrogeno è diverso dalle altre energie?"