Come una fattoria galleggiante a idrogeno ha avvicinato la Cina all’energia rinnovabile pulita

Un team di ricercatori cinesi ha fatto un ulteriore passo avanti nella ricerca di energia pulita e rinnovabile convertendo l’acqua di mare in idrogeno e ossigeno.

Lo sviluppo della piattaforma offshore che ha sfruttato sia l’energia eolica che quella solare nel primo tentativo riuscito di utilizzare l’acqua di mare senza la necessità di desalinizzazione è stato guidato dal ricercatore Xie Heping dell’Università di Shenzhen e dalla Dongfang Electric Corporation di proprietà statale.

La piattaforma – soprannominata “Dongfu Number One” – è ancorata nelle acque della Cina sud-orientale al largo della costa della provincia del Fujian ed è in grado di resistere a onde alte e raffiche fino a forza 8 sulla scala Beaufort.

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"Ha completato con successo un'operazione continua di 10 giorni durante la sua corsa inaugurale a maggio, segnando un inizio promettente per la prospettiva della produzione offshore di idrogeno alimentata da energia rinnovabile", ha riferito l'agenzia di stampa statale Xinhua il 3 giugno.

La piattaforma di 63 metri quadrati (678 piedi quadrati) combina un sistema di produzione di idrogeno con un sistema stabile di alimentazione eolica offshore. Combinando i due componenti, i ricercatori hanno creato una fattoria galleggiante rispettosa dell’ambiente che elettrolizza l’acqua di mare trasformandola in idrogeno senza creare effetti collaterali indesiderati o inquinamento.

"Questo esperimento dimostrativo non solo ha convalidato la capacità anti-interferenza del dispositivo, ma ha anche prodotto dati preziosi. Il progetto è un caso esemplare di transizione dai risultati accademici all'industrializzazione", afferma il rapporto.

Il team di Xie – i creatori della tecnologia di produzione dell’idrogeno al centro della piattaforma – ha pubblicato per la prima volta un articolo sul processo sulla rivista peer-reviewed Nature a novembre.

È complesso lavorare con l’acqua di mare a causa della complessità della sua composizione. È pieno di microrganismi e particelle sospese, il che spesso porta a una bassa efficienza dell'elettrolisi e riduce la durata dell'apparecchiatura.

Progetti precedenti – come quelli nei Paesi Bassi e in Germania – si sono spesso basati prima sulla desalinizzazione dell’acqua di mare, quindi sull’utilizzo dell’acqua dolce per la produzione di idrogeno.

Ma questo approccio aggiunge complessità al processo, richiedendo estese attrezzature di desalinizzazione e grandi risorse terrestri, che aumentano sia il costo della produzione di idrogeno che la difficoltà nella realizzazione di un progetto.

Sin dagli anni ’70, gli scienziati sono alla ricerca di modi per produrre idrogeno elettrolizzando direttamente l’acqua di mare. La soluzione offerta dal team di Xie ha ottenuto il riconoscimento da parte del Ministero della Scienza e della Tecnologia come uno dei 10 principali progressi scientifici della Cina nel 2022.

La Dongfang Electric Corporation, nel frattempo, ha contribuito a industrializzare la produzione della tecnologia per garantire una fornitura stabile di energia eolica offshore. Alimentata da una turbina eolica da 10 megawatt e dotata di un sistema di accumulo di energia da 28 kilowatt, la piattaforma di elettrolisi galleggiante ha mantenuto la produzione di idrogeno con un’efficienza Faraday quasi del 100% per 10 giorni consecutivi, hanno detto i ricercatori.

Anche in tali condizioni, le prestazioni e il consumo energetico della piattaforma sono rimasti paragonabili alle condizioni di laboratorio.

Dopo 10 giorni di funzionamento in acqua di mare, gli scienziati hanno affermato che il sistema mantiene ancora un impressionante tasso di reiezione degli ioni superiore al 99,99%, producendo idrogeno puro almeno al 99,9%.

Inoltre, senza necessità di desalinizzazione, la piattaforma offre un’alternativa economicamente vantaggiosa all’attuale produzione industriale. La tecnologia costa solo 11,2 yuan (1,57 dollari) per chilogrammo (2,2 libbre) di idrogeno, molto meno del costo attuale della produzione di idrogeno dal gas naturale, che varia da 20 a 24 yuan per chilogrammo.

Xie ha detto che il team ora cercherà di migliorare i propri risultati.

"Abbiamo integrato con successo l'energia rinnovabile offshore e ottenuto l'elettrolisi dell'acqua di mare senza desalinizzazione nell'oceano reale e complesso. Il nostro team prevede di sviluppare un sistema di produzione di idrogeno più efficiente in grado di resistere alle interferenze e di promuoverne l'industrializzazione con aziende globali", ha affermato Xie. .