Cogenerazione e tecnologie emergenti: il potenziale delle celle a combustibile

Cogenerazione

Cogenerazione e
tecnologie emergenti:
il potenziale delle
celle a combustibile.

Come le fuel cell potrebbero
affiancare la cogenerazione
per un’energia più efficiente
e pulita.

Si creano così sistemi energetici
intelligenti e su misura per le
esigenze di aziende, industrie
e comunità.

Nel cammino verso la transizione energetica, non esiste una sola tecnologia in grado di rispondere a tutte le esigenze. La chiave per un sistema energetico efficiente e sostenibile è l’integrazione di più soluzioni che lavorano in sinergia, ottimizzando produzione, consumo e gestione dell’energia.

La cogenerazione si distingue per la sua capacità di massimizzare l’uso del combustibile, generando simultaneamente elettricità e calore con un’efficienza superiore rispetto alla produzione separata. Il suo già alto potenziale può esprimersi al massimo quando viene combinata con altre tecnologie energetiche, come il fotovoltaico, le pompe di calore o le celle a combustibile.

Queste combinazioni permettono di ridurre i costi energetici, aumentare l’indipendenza dalla rete e massimizzare l’utilizzo delle fonti rinnovabili, creando sistemi energetici intelligenti e su misura per le esigenze di aziende, industrie e comunità.

Esploriamo una di queste “altre” tecnologie e come la sua integrazione con la cogenerazione possa portare vantaggi concreti (e sostenibili?).

Le celle a combustibile,
sono dispositivi elettrochimici
che generano energia elettrica
e calore attraverso una reazione
chimica, senza passare per
un processo di combustione.

Cosa sono e come funzionano le celle a combustibile

Le celle a combustibile (Fuel Cell), sono dispositivi elettrochimici che generano energia elettrica e calore attraverso una reazione chimica, senza passare per un processo di combustione tradizionale. A differenza dei motori termici, che bruciano il combustibile per produrre energia, le Fuel Cell sfruttano direttamente la conversione dell’energia chimica contenuta in un combustibile – come idrogeno, biogas o gas naturale – in elettricità, con emissioni minime.

Il principio di funzionamento è simile a quello di una batteria: il combustibile entra nella cella, dove avviene una reazione con un ossidante, di solito l’ossigeno dell’aria. Grazie alla presenza di un elettrolita, gli elettroni vengono separati dai protoni, generando un flusso di elettricità.

Il risultato è un sistema altamente efficiente, che può raggiungere rendimenti superiori al 60 % in elettricità, con ulteriore recupero di calore per applicazioni di cogenerazione.

Esistono diverse tipologie di celle a combustibile, tra cui:

  • PEM (Proton Exchange Membrane Fuel Cell): utilizzate soprattutto per applicazioni mobili e residenziali, operano a basse temperature e hanno tempi di avvio rapidi.
  • SOFC (Solid Oxide Fuel Cell): particolarmente adatte per impianti stazionari di cogenerazione, operano ad alte temperature e possono sfruttare vari combustibili, inclusi gas rinnovabili.

Le Fuel Cell rappresentano una tecnologia innovativa, capace di integrare efficienza, riduzione delle emissioni e flessibilità nell’uso di combustibili. Rimane al momento una soluzione molto costosa e di fatto non è industrializzata, essendo legata anche alla produzione di idrogeno “verde” da fonti rinnovabili, essenziale per massimizzare i benefici ambientali delle celle a combustibile.

Come si applicano le celle a combustibile alla cogenerazione?

Le Fuel Cell possono essere integrate in impianti di cogenerazione stazionari per fornire energia elettrica e calore a industrie, edifici commerciali e residenziali, ospedali e data center, contribuendo alla stabilità e all’efficienza energetica.

Alcuni modelli di celle a combustibile possono funzionare con biogas proveniente da digestione anaerobica, trasformando scarti agricoli e industriali in energia rinnovabile.

Maggiore efficienza, basse emissioni, flessibilità nei combustibili: le celle a combustibile possono amplificare tutti questi vantaggi della cogenerazione. Inoltre, gli impianti a Fuel Cell occupano poco spazio e si adattano anche ad aree urbane.

MTM Energia e le tecnologie complementari alla Cogenerazione

MTM Energia sta ampliando la propria visione strategica nel settore della generazione di energia efficiente e pulita, valutando nuove tecnologie per offrire soluzioni sempre più mirate alle esigenze dei propri clienti. Tra queste, le celle a combustibile rappresentano un’opportunità interessante, in linea con l’approccio aziendale orientato alla flessibilità e alla diversificazione delle soluzioni energetiche.

L’obiettivo è quello di sviluppare tecnologie adatte anche agli impianti di cogenerazione di piccole taglie, garantendo la massima efficienza per aziende di medie e piccole dimensioni, ESCO e progettisti interessati a investire in sistemi di produzione energetica sostenibili.

Le Fuel Cell si inseriscono perfettamente in questa visione. L’integrazione di queste tecnologie con l’attuale offerta MTM potrebbe rappresentare un passo avanti strategico per rispondere alle nuove sfide della transizione energetica.