Energia: grazie al Progetto "SO-FREE" nuove celle a combustibile per produrre elettricità e calore con miscele di gas e idrogeno

Il progetto vuole sfruttare le infrastrutture esistenti per la distribuzione del gas naturale

Nel panorama della transizione energetica verso fonti più pulite, il progetto SO-FREE si propone come un'importante iniziativa che potrebbe rivoluzionare il modo in cui produciamo e utilizziamo l'energia. Coordinato dall'ENEA, il progetto coinvolge nove partner, tra industrie e istituzioni di ricerca, con l'obiettivo ambizioso di sviluppare un sistema di cogenerazione innovativo basato su celle a combustibile che operano con idrogeno in miscela, contribuendo così a produrre energia elettrica e calore "carbon free" e a promuovere l'adozione di energie rinnovabili.

Le moderne celle a combustibile SOFC-microCHP presenti sul mercato utilizzano principalmente gas naturale come combustibile principale. Tuttavia, per favorire una maggiore adozione di energie pulite, il progetto SO-FREE si propone di sfruttare le infrastrutture esistenti per la distribuzione del gas naturale consentendo l'uso di miscele di gas naturale con fonti rinnovabili come l'idrogeno verde e il biogas. Questo approccio innovativo è fondamentale per sostenere la transizione verso una produzione energetica più sostenibile e a zero emissioni.

Viviana Cigolotti, responsabile del Laboratorio ENEA di Accumulo di energia, batterie e tecnologie per la produzione e l'uso dell'idrogeno, spiega che il progetto mira a contribuire allo sviluppo di tecnologie promettenti per la produzione di elettricità e cogenerazione di calore. L'obiettivo è sviluppare due sistemi SOFC-CHP basati su moduli a celle a combustibile di produttori diversi, rendendoli intercambiabili e in grado di operare con diverse miscele di gas combustibili.

I nuovi sistemi saranno sottoposti a rigorosi test in un contesto residenziale presso l'unità abitativa sperimentale di uno dei partner del progetto, l'IEN (Institute of Power Engineering). Questi test valuteranno il funzionamento dei sistemi, la produzione di energia elettrica e calore in base alle diverse miscele di gas utilizzate. L'approccio orientato ai risultati reali in condizioni residenziali consentirà di dimostrare concretamente la riduzione del 40% delle emissioni di CO₂ rispetto ai sistemi alimentati interamente a gas naturale.

Finanziato nell'ambito del Programma Horizon 2020 della Commissione europea, il progetto SO-FREE si articola in varie fasi, dalla caratterizzazione degli effetti dei diversi combustibili sul funzionamento dei sistemi a ossidi solidi, all'ottimizzazione del ricircolo dei gas di scarico, fino allo sviluppo di sistemi innovativi da 5 kWe. Una parte cruciale del progetto è la presentazione di un sistema di comunicazione tra i due moduli, rendendoli intercambiabili e favorendo la standardizzazione secondo le normative della Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC).

ENEA è coinvolta attivamente nel progetto, collaborando con il partner IEN nella caratterizzazione degli short-stack forniti dalle industrie ELC e IKTS. Il coinvolgimento dell'ENEA non si limita solo agli aspetti tecnici, ma include anche la gestione del piano di disseminazione, la valorizzazione del know-how e della tecnologia sviluppata, nonché la preparazione del NWIP per la standardizzazione dell'interfaccia stack-sistema in ambito normativo internazionale.

Parallelamente, il gruppo di partner condurrà un'analisi sulle opportunità di mercato dei sistemi cogenerativi nei diversi Paesi europei, tenendo conto delle loro specificità climatiche, infrastrutturali e normative. Questo approccio olistico permetterà di sviluppare soluzioni adatte a diverse realtà, contribuendo così a diffondere l'adozione di tecnologie avanzate e sostenibili in tutta Europa.