L'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ha realizzato un efficiente sistema integrato per la produzione diretta di idrogeno dall'energia solare su scala di kilowatt.
Il reattore solare utilizza la luce concentrata per generare idrogeno verde e ossigeno direttamente dall’acqua, senza passare per la rete elettrica. "Si tratta della prima dimostrazione a livello di sistema della generazione di idrogeno solare", spiega Sophia Haussener, responsabile del Laboratorio LRESE della Scuola di Ingegneria.
Il sistema di reattore fotoelettrochimico
Il sistema è costituito da una grande parabola riflettente che concentra la luce solare sul reattore fotoelettrochimico integrato, posizionato nel punto focale. Quando viene pompata acqua al suo interno, la corrente elettrica generata dai fotoelettrodi scinde le molecole di H2O in idrogeno e ossigeno. Il processo genera inevitabilmente calore, catturandolo per un secondo utilizzo al pari dell’ossigeno.
Test dell'impianto pilota
L'impianto pilota realizzato nel campus dell’EPFL è stato testato in condizioni reali. La sperimentazione ha mostrato un’efficienza luce solare-idrogeno sopra il 20% a livello di dispositivo e un tasso di produzione dell’H2 superiore ai 2 kW. Il reattore solare ha prodotto circa 500 grammi di idrogeno al giorno. "Con una potenza di uscita di oltre 2 kilowatt, abbiamo superato il limite di 1 kilowatt per il nostro reattore pilota mantenendo un’efficienza record per questa vasta scala", ha affermato Haussener.
Implementazione commerciale e spin-off
I ricercatori stanno già pensando all'implementazione commerciale tramite lo spin-off di LRESE, la SoHHytec. Il primo a sperimentare un impianto su scala 100 kW potrebbe essere un produttore di metalli svizzero che sfrutterà l'idrogeno per i suoi processi di ricottura. L'ossigeno verrebbe invece destinato agli ospedali della zona e il calore impiegato per riscaldare l'acqua in fabbrica. La ricerca è stata pubblicata su Nature Energy.
