Analisi di sistemi per la produzione termochimica e l’integrazione settoriale dell’idrogeno

L’umanità è chiamata a rispondere collettivamente al cambiamento climatico. Questa sfida si presenta ardua su molteplici fronti e configura quale condizione necessaria, oltre alla promozione innovativa della tecnica, il rispetto sciente delle tre dimensioni della sostenibilità: economia, ambiente e società. Con questo obiettivo, la transizione a zero emissioni dovrà puntare sulla generazione da fonte rinnovabile, sull’aumento dell’efficienza e sull’integrazione “circolare” degli apparati coinvolti. Il presente lavoro di Tesi propone quale soluzione l’analisi di una combinazione sinergica: la produzione non convenzionale di idrogeno da FER per via termochimica e l’integrazione del sistema energetico. Vengono inizialmente presentate e confrontate molteplici alternative di produzione termochimica del vettore energetico idrogeno. Queste, condividendo alte efficienze e cicli a CO2 compensata, promettono una valida alternativa all’elettrolisi dell’acqua. Tra le configurazioni proposte, particolare attenzione è riservata ai cicli di “Thermochemical Water Splitting” (TWSc) a Concentrazione Solare (CSP). La seconda parte dell’elaborato si concentra quindi sul proposito di costituire una solida “Hydrogen Economy” che possa affrontare pienamente la questione dei sistemi "hard-to-abate" suggerendo una soluzione concreta e compatibile con numerosi sistemi rinnovabili. Espandendo il concetto di “Sector Coupling”, si presenta l’opportunità vincente del “Power-to-X” nonché la necessità di stabilire un sistema di accumulo e distribuzione che possa fungere esso stesso da "batteria".