Power-to-X è un termine generico che indica una forma di conversione, stoccaggio e riconversione che utilizzano l’energia elettrica in eccesso.
Si ottiene così una forma di energia rinnovabile, tipicamente solare ed eolica.
Ad esempio, con l’aiuto dell’elettricità in eccesso, si può produrre idrogeno destinato a innumerevoli scopi, ad esempio come combustibile per i veicoli.
Esistono diverse suddivisioni delle tecnologie Power-to-X, per cui la X può essere sostituita dal rispettivo scopo.
Le varie sotto aree o tecnologie di Power-to-X
Fondamentalmente si distingue tra le seguenti tecnologie:
- Power-to-Fuel
- Power-to-Chemicals
- Power-to-Ammonia (Ammoniaca)
- Power-to-Gas
- Power-to-Heat
- Power-to-Liquid
Ulteriori informazioni su Power-to-X ed esempi
Un classico ambito di applicazione del Power-to-X è il Power-to-Gas, nello specifico riguarda la produzione di gas combustibile dall’acqua.
Con l’aiuto dell’elettrolisi, l’acqua viene convertita nei suoi componenti di base cioè idrogeno e ossigeno utilizzando l’energia elettrica.
L’uso di elettricità da energie rinnovabili ha particolarmente senso per generare in questo modo idrogeno ecologico ed ecosostenibile.
Con l’ausilio di questa tecnologia è ipotizzabile anche la produzione di gas per il riscaldamento, ad esempio aggiungendo anidride carbonica e immettendola poi nella rete del gas naturale.
Si tratta di un’ottima idea, ma dal punto di vista economico può essere inefficiente. Questo succede soprattutto se solo l’elettricità in eccesso viene utilizzata per produrre idrogeno o un sostituto del gas naturale.
Power-to-Heat come ulteriore opzione
Power-to-Heat è un nuovo termine che si riferisce alla conversione dell’energia elettrica in calore. Ha senso utilizzare questa tecnologia con l’aiuto delle energie rinnovabili, per far tesoro del maggiore approvvigionamento energetico.
Questa tecnologia funziona in quanto i sistemi per l’energia eolica o solare non forniscono costantemente una quantità uniforme di elettricità.
Questa variazione crea spesso eccedenze che potrebbero essere immesse nella rete di riscaldamento locale, ad esempio attraverso il power-to-heat.
Esistono sistemi per intervalli di alta e bassa temperatura che creano il cosiddetto vapore di processo che viene immesso nella rete di riscaldamento.
Questo vapore può essere compresso con l’ausilio di pompe di calore e utilizzato per azionare gli impianti di riscaldamento. Dall’energia elettrica si possono generare diversi kilowattora di energia termica, tuttavia, questa tecnologia è adatta solo per temperature non molto elevate.
Nel campo industriale, invece, sono spesso usate caldaie a elettrodi e l’utilizzo del power-to-heat è particolarmente interessante in combinazione con l’accumulo di calore, in modo che l’accumulo di energia sia già possibile quando ne viene attualmente generata una grande quantità.
Power-to-Liquid o Power-to-Fuel
La produzione di combustibili liquidi richiede anche nuove tecnologie che sfruttano l’elettricità come fonte per i vettori energetici che vengono generati.
Ad esempio, il gas idrocarburico infiammabile, precedentemente generato utilizzando un processo power-to-gas, può essere liquefatto. In questo caso, l’elettricità proveniente da energie rinnovabili viene utilizzata per l’elettrolisi dell’acqua.
L’idrogeno ottenuto da questo processo viene quindi sintetizzato con CO2, che si traduce in idrocarburi liquidi.
Power-to-X e fornitura di energia climaticamente neutra
Le tecnologie Power-to-X, attualmente utilizzate, consentono già una fornitura di energia quasi neutrale dal punto di vista climatico, in cui vengono generati gas o fonti di energia liquida con l’aiuto dell’energia solare ed eolica.
Nei processi di produzione, il petrolio greggio o il gas naturale possono essere ampiamente sostituiti, garantendo così un approvvigionamento energetico climaticamente neutro.
Sembra tutto molto promettente ma, per il momento, l’idrogeno è ancora prodotto principalmente dal petrolio greggio o dal gas naturale ed è quindi poco ecosostenibile. Tuttavia, la situazione potrebbe cambiare nel prossimo futuro se si ponesse maggiore attenzione sui combustibili climaticamente neutri e sulla loro produzione altrettanto neutra dal punto di vista climatico.
L’uso di tecnologie Power-to-X in Italia, Europa e nel mondo
L’approvvigionamento energetico con l’aiuto di energie rinnovabili e quindi anche l’implementazione delle tecnologie Power-to-X non può in alcun modo essere descritto come utopico o immaginario, è già tecnicamente possibile oggi e abbastanza economico.
Sia l’idrogeno, che i combustibili sintetici, possono essere prodotti in Italia, in tutta Europa e anche al di fuori dell’Europa, ad esempio in luoghi con zone molto soleggiate o con molto vento.
In questo modo, anche queste località, pensiamo ai paesi in via di sviluppo o emergenti, potrebbero trarre vantaggio dalla produzione e dall’esportazione di combustibili a impatto climatico zero.
Il bisogno è evidente, dopotutto, la domanda di elettricità continua a crescere vertiginosamente, soprattutto a causa della produzione e dell’utilizzo di idrogeno climaticamente neutro e di varie tecnologie Power-to-X.
