Power-to-X technologies: an energy storage alternative beyond batteries

Contro i detrattori delle tecnologie per le energie rinnovabili a causa della loro intermittenza, esistono alternative alle batterie che consentono di immagazzinare l’energia rinnovabile in eccesso per periodi di tempo medio-lunghi: Power-to-X (abbreviato in PtX, P2X, o PtG e PtL, con G o L che indicano prodotti gassosi o liquidi).

P2X technologies are based on the conversion of energy (electricity) into gas or liquid fuels that can be further reconverted into energy. Ciò consente di disaccoppiare la produzione e l’uso dell’energia e di fornire energia a settori che non possono essere facilmente elettrificati (o che si affidano alle batterie), come i trasporti pesanti e gli aerei.

L’idrogeno è l’esempio paradigmatico di questo approccio. Sebbene attualmente la maggior parte dell’idrogeno sia generato industrialmente dal gas naturale, il processo di elettrolisi dell’acqua per ottenere idrogeno è un chiaro esempio di tecnologia PtG. Naturalmente, solo se ci assicuriamo che l’energia elettrica provenga da fonti rinnovabili, può essere sostenibile.

Oltre a utilizzare l’acqua per produrre idrogeno, possiamo utilizzare la CO2 (in combinazione con acqua, idrogeno o azoto) per ottenere altri potenziali prodotti: dall’ammoniaca ai carburanti sintetici per l’aviazione, passando per il metanolo o altri.

A seconda della fonte, essendo la CO2 uno dei principali gas serra, abbiamo la possibilità di raggiungere emissioni nette pari a zero! Infatti, se fossimo in grado di catturare e utilizzare le emissioni equivalenti di CO2 dell’1% super-ricco, stimate in una media di 3 milioni di tonnellate di CO2eq all’anno, saremmo in grado di ottenere quasi il 2% della produzione annuale globale di metanolo. E non solo i combustibili, ma anche importanti sostanze chimiche possono essere prodotte. L’etilene, un importante composto dell’industria chimica utilizzato come precursore della plastica, può essere ottenuto tramite P2X con emissioni significativamente inferiori rispetto all’attuale processo industriale. Ciò significa che con le sole emissioni di CO2 equivalenti a quelle di Taylor Swift nel 2022, saremmo in grado di generare > 2,5 tonnellate di etilene, quindi immaginate il potenziale!

Il Catalonia Institute for Energy Research, in collaborazione con l’Università di Edimburgo, sta sviluppando un’unità elettrochimica in grado di convertire in modo efficiente la CO2 proveniente da un’unità di cattura diretta dell’aria in etilene. Questa unità può essere alimentata da energia elettrica rinnovabile o utilizzare direttamente l’energia solare grazie all’accoppiamento con un collettore solare a spettro completo progettato dall’Università di Lleida.

Scritto da IREC