Nell’ambito del progetto nazionale PNRR Ricerca e Sviluppo sull’Idrogeno 2022–2025 – Piano Operativo della Ricerca sull’Idrogeno (POR H2), ENEA sta portando avanti un’intensa attività di ricerca finalizzata a sviluppare cicli termochimici di water splitting alimentati da calore rinnovabile ad alta temperatura per la produzione di idrogeno verde. Tra i sistemi redox più promettenti si segnalano le perovskiti, materiali substechiometrici che consentono di effettuare la reazione di riduzione in condizioni meno severe rispetto alla letteratura, ovvero a temperature inferiori ai 1000 °C, con basse pressioni e quantità ridotte di vapore.

I ricercatori hanno analizzato in dettaglio la termodinamica delle reazioni coinvolte, definendo le condizioni più favorevoli alla produzione di idrogeno. Parallelamente sono stati ottimizzati i metodi di sintesi delle polveri e caratterizzati i materiali ottenuti, selezionando quelli più stabili ed efficienti nella fase di ossidazione.

Le prove condotte in termobilancia hanno permesso di individuare le combinazioni di temperatura e pressione di vapore più efficaci. Test successivi in un reattore a letto fisso hanno infine confermato la effettiva produzione di idrogeno, validando i risultati ottenuti in laboratorio.

In parallelo, ENEA sta sviluppando nuove tecniche di pellettizzazione per ottenere materiali più robusti e adatti all’impiego in reattori su scala maggiore.

Figura 1 – Schema della produzione di idrogeno solare tramite cicli termochimici a due stadi con l’utilizzo di perovskiti.