L’idea di fare storage dell’idrogeno verde a livello residenziale comincia a prendere corpo. Una soluzione la propone una giovane azienda italiana che l’ha mostrata in occasione di MCE 2024. È un’alternativa alle batterie agli ioni di litio ed è una tecnologia che sta registrando un interesse crescente sul mercato: Statista prevede che quest’anno il mercato globale dell’accumulo energetico con idrogeno avrà un valore di 16,64 miliardi di dollari, in aumento del 5,9% rispetto al 2023. La stessa stima che la dimensione del mercato potrebbe superare i 20 miliardi di dollari entro il 2028.
“Il sistema di generazione e stoccaggio dell’idrogeno da noi messa a punto è un’alternativa alle batterie al litio per il mondo residenziale e per gli edifici per accumulare energia sostenibile (da pannelli fotovoltaici, innanzitutto) in idrogeno prodotto dall’acqua. Si tratta, quindi, di un sistema rispettoso dell’ambiente e pronto all’uso. Quando si richiede l’idrogeno verde prodotto e accumulato si trasforma di nuovo in energia elettrica attraverso un sistema fuel cell”, ha spiegato Giovanni Pulice, amministratore delegato di Hybitat, società nata l’anno scorso dalla joint venture di di e-Novia e SIT Group.
Gli spazi di interesse ci sono, a partire dall’elettrificazione dei consumi che spaziano dal riscaldamento alla mobilità elettrica. Quest’ultima, in particolare, è destinata a crescere in maniera importante nei prossimi anni.
L’energia prodotta da fonti rinnovabili come fotovoltaico ed eolico, pur crescente, è legata a determinate condizioni. Serve quindi lo storage e l’idrogeno verde (prodotto da elettrolisi con elettricità generata dalle FER) è un’idea di forte interesse.
“Si pensi, per esempio, alle necessità di una villetta unifamiliare dove risiede una famiglia di quattro persone con un veicolo elettrico dove la ricarica del veicolo elettrico è legato al consumo quotidiano nel tragitto casa-lavoro. Dai calcoli fatti, i consumi medi si attestano intorno ai 30 kWh al giorno. Il problema è che la produzione, da fotovoltaico, durante le ore centrali della giornata, mentre il consumo avviene di norma verso sera, quando tutta la famiglia rientra a casa. Com’è possibile gestire il picco? Occorre spostare la disponibilità di energia dal momento in cui la produco al momento in cui la consumo e a questo proposito ci viene incontro lo stoccaggio, che aiuta anche a gestire il picco di consumo rispetto a quello che la rete riesce a fornire”.
Tradizionalmente, in un ambiente casalingo si conta su una potenza impegnata di 3 kW, al massimo di 6 kW. “Se si contano più impegni (forno, auto elettrica o altro), i kilowatt necessari potrebbero non bastare. Ecco, quindi, che l’accumulo viene in aiuto, andando a incrementare la richiesta dalla rete”, precisa Pulice.
Il sistema di storage con idrogeno di Hybitat nasce dall’esperienza acquisita in ambito industriale, su sistemi di grandi dimensioni. L’azienda è pronta a portare sul mercato del consumatore finale una tecnologia frutto di un ridimensionamento di una soluzione: un prodotto standardizzato, di concezione industriale, in termini di affidabilità, di sicurezza certificata, ma anche di competitività economica.
Il sistema è composto da due moduli:
“Non lavora ai 700 bar tipici delle bombole sotto pressione, ma a 30-40 bar grazie all’impiego della tecnologia idruri metallici che va ad accumulare non molecole di idrogeno, ma atomi, quindi con una densità energetica più elevata”.
Il sistema è concepito in quei due moduli perché può essere adattato, pur partendo da un prodotto standard. L’intenzione è realizzare un unico prodotto in due versioni in modo da rispondere a diverse esigenze. La versione base può essere ideale per una abitazione unifamiliare, una versione con una core unit più storage, per esempio, per un condominio mentre più core unit con storage possono essere ideali per una Pmi, un centro commerciale, un ente pubblico.
Il sistema di storage con idrogeno comprende un elettrolizzatore che riceve l’acqua purificata e l’energia che arriva dai pannelli fotovoltaici. L’elettrolisi separa gli atomi di idrogeno e quelli di ossigeno, liberando quest’ultimo in atmosfera, mentre l’H2 viene accumulato in un serbatoio.
Quando c’è bisogno di produrre energia, la fuel cell interna preleva l’idrogeno dallo storage, lo ricompone con l’ossigeno atmosferico, liberando acqua e generando energia elettrica. L’altro elemento fondamentale è la parte software. Il sistema avrà a disposizione una piattaforma, accessibile da remoto sia dall’utente finale sia dal manutentore, permettendo di ottimizzare l’impiego.
Il sistema di fatto funzionerà come un hub dei flussi energetici all’interno dell’edificio perché riceve energia dalla rete, dai pannelli fotovoltaici e alimenta tutte le applicazioni presenti nell’edificio in cui è installato. Il sistema può contare sia sui dati dell’impianto sia di quelli esterni, come ad esempio quelli meteo, consentendo così di ottimizzare l’accumulo o il consumo.
Partendo dalla consapevolezza che il mercato dello storage sarà destinato a crescere in modo importante ci sarà necessità di avere diverse tecnologie.
“Il litio sicuramente rimarrà la tecnologia dominante per i prossimi anni, soprattutto per le piccole taglie perché ha una semplicità architetturale che la rende molto competitiva – prevede l’ad di Hybitat –. Ma sulle taglie medio-grandi siamo convinti che ci sia spazio anche per una soluzione a idrogeno, considerando che quest’ultima è una tecnologia ancora giovane e con spazi di miglioramento importanti”.
Più cresce lo stoccaggio in termini di dimensione più la soluzione di storage dell’idrogeno verde diventa vantaggiosa da un punto di vista economico rispetto al litio e su taglie sopra i 100 kWh diventa molto vantaggiosa rispetto al litio sia in termini di costi sia in termini di ritorno sull’investimento sull’intero periodo.
Un altro fattore vincente per l’idrogeno è che i sistemi al litio tendono a degradare come performance e dopo qualche anno va sostituito perché ha perso molto della sua efficienza. Il sistema Hybitat lavorerà, se opportunamente mantenuto, fra i 15 e i 20 anni.
