Celle a combustibile a idrogeno per riscaldamento ed elettricità

Quale sarà il ruolo dell'idrogeno nel mix energetico e nel percorso verso una società a zero emissioni di CO2?  Gli impianti a celle a combustibile a idrogeno non generano solo calore in modo ecosostenibile, ma anche elettricità. Panasonic compie ricerche nel settore dell'energia a idrogeno da più di 20 anni.

Nel 2009, la cella a combustibile per uso domestico Panasonic ENE-FARM, un prodotto che utilizza l'idrogeno estratto dal gas naturale per generare elettricità e acqua calda nelle abitazioni, viene introdotto sul mercato giapponese. Oggi, questa tecnologia è disponibile in Europa per spianare la strada a un futuro più sostenibile.

Applicazioni di produzione/RE100

Nell'ambito dello sviluppo di applicazioni future, stiamo lavorando su un impianto che combina energia solare, batterie di accumulo e generatori a celle a combustibile a idrogeno per consentire l'adozione di fonti rinnovabili con un impiego totale dell'idrogeno*

Accumulo

L'idrogeno vanta proprietà superiori anche in termini di accumulo e utilizzo dell'energia poiché l'elettricità prodotta dall'energia rinnovabile può essere convertita in idrogeno tramite elettrolisi usando l'energia in eccedenza e stoccata stabilmente per un lungo periodo di tempo.

Utilizzo

Panasonic ha recentemente lanciato sul mercato giapponese una cella a combustibile a idrogeno puro per produrre elettricità direttamente dall'idrogeno in modo efficiente. Collegando un'unità di accumulo dell'acqua calda (consigliata) con il prodotto, il calore generato dalla cella a combustibile può essere convertito in acqua calda utilizzabile.

*È possibile raggiungere l'obiettivo RE100 impiegando l'idrogeno green generato da fonti rinnovabili, incluso l'uso di certificati di attribuzione dell'energia (EAC, Energy Attribute Certificate). Panasonic avvierà la dimostrazione utilizzando idrogeno non derivato da fonti rinnovabili, ma si impegnerà a raggiungere l'obiettivo RE100 utilizzando l'idrogeno generato da tali fonti

Costruire una società a idrogeno

Secondo le stime degli analisti, l'idrogeno pulito potrebbe soddisfare il 24% del fabbisogno energetico mondiale entro il 2050, con vendite annuali comprese nel range di € 630 miliardi, anche se sarà necessario l'impegno di tutti per conseguire obiettivi così ambiziosi in un periodo di tempo relativamente breve. Per sfruttare tutto il potenziale dell'idrogeno per la decarbonizzazione dell'industria, dei trasporti, della generazione dell'energia e dell'edilizia, sono necessari investimenti, nuove leggi, nuovi mercati, ricerca e innovazione.

Costruire una società a idrogeno

Dalla produzione, l'accumulo e la distribuzione dell'idrogeno a un suo uso efficiente e intelligente, l'ecosistema dell'idrogeno deve ancora vincere alcune sfide. Ecco perché le istituzioni e le agenzie governative, gli esperti ambientali e gli operatori del settore devono unire le forze.  La produzione di idrogeno a zero emissioni di carbonio a costi contenuti più un'infrastruttura per trasportare l'idrogeno (green), combinati a un uso diffuso e un'ulteriore evoluzione della tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno, spianeranno la strada a una società a idrogeno pratica e sicura.

Idrogeno green – il combustibile di un futuro sostenibile
• Generato dall'energia in surplus come l'energia eolica offshore e dalla separazione dell'acqua in idrogeno e ossigeno.
• Facile da stoccare e trasportare.
• Zero emissioni di CO2 Riconvertibile in elettricità e calore per svariati settori, dal residenziale al commerciale fino all'industriale.

Celle a combustibile per ambienti residenziali

Celle a combustibile per ambienti residenziali

Stiamo producendo energia con idrogeno. Nel 2009 Panasonic introduce sul mercato giapponese le celle a combustibile per uso residenziale. Questo prodotto impiega l'idrogeno estratto dal gas naturale per produrre elettricità e acqua calda nelle abitazioni. La cella a combustibile per uso residenziale è già presente in più di 200.000 abitazioni in Giappone e nel resto del mondo.

Più di 2.000 persone nella prima smart town sostenibile di Panasonic (SST) di Fujisawa, 50 km a sud-ovest di Tokyo, impiegano gli impianti a celle a combustibile domestici dal 2014, anno di inaugurazione della città.

Applicazioni commerciali e industriali

Con l'introduzione del primo impianto a celle a combustibile a idrogeno puro al mondo (5 KW), Panasonic mira a espandere le sue applicazioni dal settore residenziale ai grandi edifici a uso commerciale, industriale e produttivo.  Grazie alla configurazione modulare, l'impianto a celle a combustibile a idrogeno puro da 5 KW di Panasonic può essere collegato come un array di più impianti per una portata totale di un megawatt. Il vantaggio di questa soluzione non risiede solo nella flessibilità dimostrata nella pianificazione, ma anche nella manutenzione che non richiede tempi di fermo poiché è possibile portare offline singolarmente le unità mantenendo in funzione tutti gli altri impianti.
Queste proprietà renderanno gli impianti Panasonic estremamente versatili per molti tipi di applicazioni e dimensioni diverse.

Applicazioni commerciali e industriali

Tecnologia delle celle a combustibile per la produzione a zero emissioni di CO2

Il 1 ottobre 2021, Panasonic ha annunciato il lancio del primo generatore a celle a combustibile a idrogeno puro Panasonic – "H2 KIBOU". KIBOU significa "speranza" ed esprime il desiderio di costruire una società a idrogeno.

Panasonic dimostrerà una soluzione di produzione RE100 (energia rinnovabile al 100%) usando celle a combustibile a idrogeno puro:

• Sarà il primo stabilimento RE100 al mondo con impiego esclusivo di idrogeno
• Sarà la prima soluzione al mondo a combinare generatori a celle a combustibile a idrogeno puro, generatori fotovoltaici e batterie di accumulo.
• Sarà il primo controllo integrato al mondo di 100 unità di generatori a celle a combustibile a idrogeno puro come un unico impianto. Sarà il numero più alto di unità in funzione in modo combinato.

La costruzione è iniziata a ottobre 2021 e la dimostrazione inizierà ad aprile 2022. Si tratta della fase dimostrativa di un piano volto a offrire una soluzione RE100 a clienti B2B (stabilimenti, uffici e altre realtà commerciali) a partire dal 2023 e ad avviare un business full-scale a partire dal 2024.

Tecnologia delle celle a combustibile per la produzione a zero emissioni di CO2

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L'approccio di Panasonic verso
una società a idrogeno

Secondo l'IEA, l'idrogeno "sta vivendo un momento unico nel mondo e potrebbe essere scelto come la soluzione migliore per produrre energia pulita, grazie al suo potenziale consolidato".

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