Idrogeno H

Idrogeno

L’etimologia della parola deriva dal greco hydor (acqua) e γον (generare) e significa, appunto, generatore d’acqua. L’idrogeno è il primo elemento chimico della tavola periodica, è designato dal simbolo H ed ha per numero atomico 1, si compone di un nucleo (formato da un protone ed un neutrone) e di un elettrone che gli ruota attorno.

Allo stato elementare esiste solo sotto forma di molecola biatomica, H2, che alle condizioni di temperatura ambiente e pressione assume lo stato di gas incolore, inodore, volatile ed altamente infiammabile, per queste sue caratteristiche, malgrado sia l’elemento più abbondante dell’universo, raramente sulla terra lo si ritrova allo stato elementare. Allo stato elementare si trova soltanto: nei gas vulcanici, nelle sorgenti petrolifere, nelle fumarole mentre è molto diffuso sotto forma di composti (acqua, idrocarburi, sostanze minerali, organismi animali e vegetali) e può quindi essere prodotto a partire da diverse fonti.

Uno dei procedimenti più comuni per la produzione di idrogeno è a partire dall’acqua per elettrolisi. L’idrogeno è tra i più efficienti combustibili conosciuti per resa energetica (viene utilizzato per gli shuttle) sia perché la sua combustione produce soltanto acqua ed energia e pertanto ha impatto ambientale, sia globale che locale, quasi nullo.

Altri vantaggi legati all’idrogeno sono i seguenti:

• si può produrre a partire da più fonti energetiche primarie, tra loro intercambiabili e disponibili su larga scala, anche in futuro;
• può essere distribuito in rete abbastanza agevolmente compatibilmente con gli usi finali e con lo sviluppo delle tecnologie di trasporto e di stoccaggio;
• può essere prodotto sia da fonti fossili, sia da fonti rinnovabili (acqua), sia da fonte nucleare;
• può essere impiegato in diverse applicazioni (produzione di energia elettrica centralizzata o distribuita, generazione di calore, trazione) con un impatto locale nullo o estremamente ridotto.

Gli svantaggi nell’uso dell’idrogeno sono collegati solo alla sua elevata infiammabilità che ne rendono sia lo stoccaggio che il trasporto molto pericolosi. Conviene, pertanto, che l’idrogeno venga prodotto nella medesima sede ed immediatamente prima dell’utilizzo.

Alcuni dispositivi detti celle a combustibile permettono la trasformazione diretta dell’energia chimica contenuta nel gas in energia elettrica, senza altre emissioni dannose. Le celle a combustibile, analogamente alle batterie, si basano su processi elettrochimici. I reagenti di una cella a combustibile sono l’idrogeno ed un ossidante, mentre in una batteria sono i materiali usati negli elettrodi (ad esempio il piombo, molto inquinante).

La cella a combustibile, essendo un generatore di corrente elettrica può essere accoppiata ai motori elettrici, evitando di trasportare pesanti, ingombranti ed inquinanti batterie. I progetti attuali, prevedono sia l’immagazzinamento dell’idrogeno in particolari serbatoi, sia la più sicura produzione di idrogeno “sul posto”, direttamente da combustibili fossili quali, ad esempio, il metano. Sono anche già in produzione generatori elettrici per uso civile e industriale basati sulle celle a combustibile, perché permettono cospicue produzioni energetiche in uno spazio contenuto, senza emettere nell’ambiente sostanze inquinanti.

Fonti: [enea.it; mostramida.it]

Fonte immagine: [nasa.gov]

Per approfondire:

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