Garantire la sostenibilità dell’energia rinnovabile dalla fonte alla presa di corrente
Abbandonare i combustibili fossili è fondamentale in vista dell’obiettivo di creare un approvvigionamento energetico sostenibile; ciononostante, sfruttare le fonti di energia rinnovabili non è sufficiente, in quanto occorre anche convertire e immagazzinare l’energia in maniera ecocompatibile. «Dato che non il vento non soffia in modo continuativo e il sole non splende in ogni momento, non è possibile produrre sempre energia rinnovabile», afferma Marijke Jacobs, scienziata presso l’Istituto fiammingo per la ricerca tecnologica (VITO). «Pertanto, risulta necessario trovare il modo di convertire e stoccare l’energia per utilizzarla a posteriori.» Attualmente, il metodo più promettente per raggiungere questo obiettivo è costituito dalla cosiddetta tecnologia di elettrolisi a ossidi solidi (SOEC, solid oxide electrolysis). Sebbene la SOEC risulti efficiente per convertire l’elettricità in idrogeno, il dispositivo su cui si basa è composto da celle realizzate con elementi delle terre rare, come il lantanio. «Il costo di questi elementi è fortemente influenzato dalle politiche industriali ed economiche applicate dai paesi che producono terre rare», aggiunge Jacobs. «Qualsiasi aumento del costo di tali terre può mettere in pericolo la commercializzazione delle tecnologie basate sulla SOEC.» Il progetto NOUVEAU, finanziato dall’UE, sta contribuendo a mitigare questi rischi.
Una conversione energetica sostenibile
Coordinato da VITO, il progetto NOUVEAU ha creato una soluzione sostenibile ed efficiente in termini di costi per la conversione delle energie rinnovabili, al fulcro della quale si trova un’innovativa cella a ossidi solidi progettata per fungere da potenziale alternativa alle celle tradizionali. «Questo innovativo materiale per elettrodi, se usato in combinazione con metodi di rivestimento avanzati, dispone del potenziale per ridurre significativamente il ricorso ad elementi delle terre rare nelle tecnologie SOEC», spiega Jacobs. Per comprendere in maniera migliore le potenzialità di questo sviluppo, i ricercatori hanno creato un database di modellizzazione virtuale completo inteso a calcolare e prevedere le proprietà materiali degli elettrodi SOEC. Questa banca dati, congiuntamente al lavoro sperimentale svolto dal progetto, ha permesso ai ricercatori di identificare la composizione più promettente per gli elettrodi alternativi.
Una soluzione circolare
Sebbene l’obiettivo principale del progetto era quello di ridurre l’utilizzo di elementi delle terre rare nella produzione di celle a ossidi solidi, i ricercatori hanno inoltre constatato l’opportunità di compiere un passo in avanti. «Per progettare una soluzione davvero sostenibile, abbiamo esaminato anche i processi di produzione e di fine vita», osserva Jacobs. Per quanto riguarda la sorte delle celle quando diventano inutilizzabili, i ricercatori hanno sviluppato strategie innovative volte a garantire che elementi critici come l’ittrio possano essere riciclati e riutilizzati, riducendo la necessità di estrarre nuovi elementi delle terre rare. «NOUVEAU non solo offre un’alternativa sostenibile ed economica alle tecnologie SOEC attualmente utilizzate per la generazione dell’idrogeno, ma contribuisce anche alla realizzazione dell’economia circolare», conclude Jacobs. Il team del progetto continua a portare avanti la ricerca in materia di tecnologia SOEC prestando particolare attenzione all’integrazione dei principi di sicurezza e sostenibilità sin dalla progettazione nei propri processi.
Parole chiave
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