Risposte ad alcune domande sull’elettrolisi alcalina

L'elettrolisi è un processo che utilizza la corrente elettrica continua per innescare reazioni chimiche che non avvengono spontaneamente.
L'elettrolisi dell'acqua per la produzione di idrogeno verde è un'applicazione dell'elettrolisi che scinde le molecole d'acqua nei loro costituenti – idrogeno e ossigeno – utilizzando energia rinnovabile.

Per saperne di più su questa tecnologia centenaria e su come si è evoluta nel corso degli anni, abbiamo intervistato il nostro esperto, Michele Perego, Product Manager della Business Unit Transizione Energetica e Idrogeno di De Nora.

Innanzitutto, l’elettrolisi alcalina dell’acqua (AWE) è stata sviluppata oltre un secolo fa ed è attualmente la tecnica di elettrolisi dell’acqua più consolidata per la produzione su larga scala di idrogeno verde. Nel corso dei decenni ha registrato notevoli progressi tecnologici, passando dalla tradizionale AWE a configurazioni più avanzate, poiché i metodi tradizionali di elettrolisi dell’acqua possono essere ad alto consumo energetico, inefficienti e controproducenti per le applicazioni industriali.

L'elettrolisi avanzata dell'acqua è nata come conseguenza di questi importanti sviluppi nel settore:

• L'uso di materiali avanzati, quali i rivestimenti elettrocatalitici al posto del nichel nudo,
  
  

• L'adozione della configurazione “zero-gap”,
  
  

• L'utilizzo di diaframmi più sottili.

Questi miglioramenti hanno aumentato significativamente l'efficienza della cella riducendo la resistenza elettrica, minimizzando così le perdite di energia.

I rivestimenti elettrocatalitici sono una miscela di metalli del gruppo del platino e di terre rare, opportunamente formulata, che viene applicata su un supporto metallico, generalmente nichel nudo, e ha la funzione fondamentale di accelerare la reazione elettrochimica di scissione dell’acqua. L’utilizzo di questi materiali catalitici avanzati riduce principalmente la tensione aggiuntiva della cella necessaria per avviare l’elettrolisi oltre il potenziale termodinamico.

I progressi nella scienza dei materiali hanno portato a miglioramenti significativi nella progettazione delle celle. In questo senso, un’innovazione fondamentale è stata l’adozione di una configurazione degli elettrodi a gap zero, in alternativa alla configurazione a gap finito. Questo nuovo design prevede che l’anodo e il catodo siano a contatto diretto con il diaframma, riducendo così le cadute ohmiche.

Lo spirito pionieristico di De Nora è stato determinante nel trasformare la scienza elettrochimica in tecnologie industriali affidabili. La scoperta degli elettrodi a ossidi metallici misti, successivamente commercializzati con il marchio DSA®, ha gettato le basi per lo sviluppo di elettrodi attivati destinati all’elettrolisi avanzata dell’acqua.

Come dimostrato dal nostro contributo ai progetti più all’avanguardia nel campo dell’idrogeno verde a livello mondiale, De Nora è un partner affidabile, attendibile e credibile, in grado di rendere possibile e potenziare la capacità su una scala senza precedenti. In particolare, entro la fine del 2025 avremo fornito oltre 3,1 GW di capacità di elettrolisi, gettando le basi per questo settore sin dall’inizio.

Desideriamo ringraziare Michele per aver condiviso le sue conoscenze e per averci illustrato le soluzioni avanzate di elettrolisi, spiegandoci come il contributo di De Nora sia fondamentale per lo sviluppo del mercato dell’idrogeno verde.