Dallo zolfo all’idrogeno verde: tecnologie e nodi dell’energia pulita

L’accumulo dell’energia solare attraverso lo zolfo, il riciclo delle batterie assistito dall’intelligenza artificiale e nuovi sistemi per produrre idrogeno sono alcune delle tecnologie che aprono il 2025. Accanto alle sperimentazioni emergono però ostacoli economici e infrastrutturali: dalle aste eoliche offshore senza offerte ai costi dell’idrogeno verde, fino alla sicurezza informatica delle reti energetiche.

Lo zolfo come sistema di accumulo solare

Il progetto SulfurReal, finanziato dall’Unione Europea con quasi 4 milioni di euro, sta sviluppando una soluzione per immagazzinare energia solare utilizzando lo zolfo. Il primo prototipo realizzato da Enea sfrutta l’energia solare concentrata per attivare una serie di reazioni chimiche: l’acido solforico viene decomposto in anidride solforosa e ossigeno, mentre una fase successiva consente di ottenere nuovamente acido solforico e zolfo solido.

Una volta separato, lo zolfo conserva una quantità significativa dell’energia solare impiegata nel processo, che può essere rilasciata successivamente attraverso la combustione. Il vantaggio pratico indicato per questa soluzione è legato alla natura solida dello zolfo, più semplice da trasportare e conservare rispetto all’idrogeno, la cui gestione presenta maggiori criticità.

Il sistema viene descritto come potenzialmente efficiente e caratterizzato da costi contenuti rispetto alle batterie al litio, ma si trova ancora nella fase di prototipo. Saranno quindi necessari ulteriori sviluppi prima di valutarne l’effettiva applicabilità su larga scala e l’eventuale interesse anche per il settore automobilistico.

Intelligenza artificiale, batterie e nuovi materiali

Sul fronte del riciclo, un gruppo dell’Università degli Studi di Brescia guidato dalla professoressa Bontempi ha identificato un nuovo materiale nell’ambito del progetto Tech4Lib. Il processo utilizza un forno a microonde per estrarre dalle batterie esauste litio e metalli come nichel, manganese e cobalto. L’intelligenza artificiale è stata impiegata non soltanto per analizzare i dati, ma anche per identificare un composto rosaceo mai osservato in precedenza e accelerare il lavoro di ricerca.

Tra le possibili applicazioni suggerite figura l’impiego del materiale come catalizzatore per riutilizzare la CO2 sequestrata dai processi industriali nella sintesi di nuovi composti. Il risultato unisce così due temi centrali della transizione: il recupero delle materie presenti negli accumulatori e la valorizzazione dell’anidride carbonica catturata.

Dall’Università di Liverpool arriva invece un nanoreattore ibrido che combina biotecnologia e ingegneria sintetica per produrre idrogeno usando la luce solare. Gusci biologici e un materiale con funzione di antenna raccolgono la luce e stimolano il processo in modo simile alla fotosintesi. L’eliminazione di metalli costosi come il platino potrebbe rendere la tecnologia più accessibile e adatta, nelle intenzioni del progetto, anche a piccoli centri energeticamente autonomi e dispositivi portatili.

La ricerca sul fotovoltaico guarda inoltre a un composto chiamato BZS, una perovskite calcogenata presentata come più economica e semplice da produrre, oltre che leggera e flessibile. Restano tuttavia difficoltà produttive, compresa la necessità di ambienti altamente controllati, che ne limitano per ora il passaggio dalla promessa tecnologica all’impiego concreto.

Agrivoltaico ed eolico offshore tra crescita e frenate

L’agrivoltaico continua a cercare un equilibrio tra produzione agricola ed elettrica. Uno studio britannico citato nel materiale indica che i pomodori possono prosperare nel microclima creato dall’ombra dei pannelli. In Italia, grazie a 9,4 milioni di euro del PNRR, Hera guiderà a Faenza un Energy Park da 14 MW con oltre 22.000 moduli bifacciali. La produzione prevista è di 21,5 GWh all’anno, sufficiente secondo le stime riportate a coprire il fabbisogno di 7.500 famiglie ed evitare 5.700 tonnellate di CO2.

A Cesena, Hera e la cooperativa agricola Orogel stanno invece lavorando a un impianto con pannelli installati a tre metri di altezza. L’80% dell’energia prodotta sarà destinato all’autoconsumo dello stabilimento, integrando così la generazione rinnovabile con le attività industriali e agricole presenti nell’area.

Più contrastata è la situazione dell’eolico offshore. La Spagna potrebbe avviare nel 2025 la sua prima asta dedicata, con una proiezione di 3 GW di capacità entro il 2030. La conformazione delle coste e il costo delle tecnologie galleggianti stanno però rallentando lo sviluppo. In Danimarca, un’asta per un impianto da 3 GW nel Mare del Nord è rimasta senza offerte. Tra le possibili cause vengono indicate l’assenza di incentivi pubblici, i canoni annuali e condizioni economiche considerate poco favorevoli dagli operatori.

Ricarica, cybersicurezza e costi dell’idrogeno

La Francia ha superato a fine ottobre i 150.000 punti di ricarica pubblici, con una crescita annua del 35%. La media indicata è di 223 punti ogni 100.000 abitanti, con un tasso di disponibilità del 94%. Rimangono da migliorare la copertura delle zone rurali e quella autostradale, mentre l’obiettivo nazionale è raggiungere 400.000 punti pubblici entro il 2030 per sostenere una stima di 17 milioni di veicoli elettrici circolanti nel 2035.

La diffusione delle infrastrutture digitali rende però più urgente la loro protezione. Un attacco ransomware contro l’azienda energetica rumena Electrica Group ha interessato servizi rivolti a oltre 3,8 milioni di utenti. I sistemi critici per il monitoraggio delle infrastrutture industriali non sono stati compromessi, ma le misure adottate per contenere la minaccia hanno provocato disservizi. La sicurezza informatica delle reti energetiche assume quindi una rilevanza strategica, oltre che strettamente tecnica.

Resta infine aperta la questione dell’idrogeno verde. Le nuove stime citate risultano più pessimistiche rispetto a quelle formulate dodici mesi prima e indicano costi di produzione tramite elettrolisi alimentata da rinnovabili ancora molto superiori a quelli dell’idrogeno grigio. Pesano il prezzo degli elettrolizzatori, la mancanza di economie di scala, la domanda stagnante e l’assenza di politiche e incentivi chiari.

Esistono possibili eccezioni nelle aree ricche di risorse rinnovabili e sostenute da politiche favorevoli, come il Texas. Il quadro complessivo mostra comunque che la transizione non dipende soltanto dalla disponibilità di nuove tecnologie: servono modelli economici sostenibili, infrastrutture adeguate e regole capaci di accompagnarne l’adozione.

Una domanda per voi

L’accumulo solare basato sullo zolfo può diventare un’alternativa concreta alle batterie al litio e alla gestione dell’idrogeno?

Nota sulla redazione

Questo articolo è stato generato con il supporto dell'intelligenza artificiale a partire dalla trascrizione del video originale, riorganizzandone i contenuti in forma editoriale. Le informazioni riportate derivano da quanto espresso nel video.