Tecnologie più efficienti e sostenibili per produrre idrogeno
Il progetto LEONE mira a sviluppare tecnologie innovative per rendere la produzione di idrogeno più efficiente, sostenibile e competitiva. L’idrogeno è un vettore energetico chiave per la decarbonizzazione di settori ad alta intensità energetica, come industria, trasporti e generazione di energia.
La sua produzione tramite elettrolisi dell’acqua, separazione in idrogeno e ossigeno usando energia elettrica, proveniente preferibilmente da energia rinnovabile, rappresenta una soluzione promettente, ma ancora caratterizzata da elevati costi e complessità tecnologiche. Per questo, LEONE si concentra sull’ottimizzazione di materiali, componenti e processi produttivi degli elettrolizzatori, con l’obiettivo di migliorarne le prestazioni, ridurne i costi e favorirne la diffusione su scala industriale.
Programma di riferimento
Il progetto si inserisce nel quadro della Strategia di Specializzazione Intelligente S3 della Regione del Veneto 2021–2027, che sostiene ricerca e innovazione in ambiti considerati strategici per lo sviluppo del territorio.
In particolare, LEONE contribuisce agli obiettivi regionali legati alla manifattura avanzata, allo sviluppo di nuovi materiali e alle soluzioni energetiche sostenibili. Il progetto si collega inoltre alla Missione Strategica Bioeconomia, perché promuove tecnologie utili alla transizione ecologica, alla riduzione della dipendenza da materie prime critiche e al rafforzamento delle filiere produttive locali.
Titolo del Progetto
Progetto LEONE
Tecnologie, materiali e processi produttivi innovativi per elettrolizzatori destinati alla produzione di idrogeno pulito.
Durata
30 mesi, con avvio l’1 marzo 2026.
Partenariato
Il progetto è realizzato attraverso la collaborazione tra imprese, università e soggetti attivi nell’innovazione:
Obiettivi del progetto
La produzione di idrogeno pulito è una delle soluzioni più promettenti per accompagnare la transizione energetica. Tuttavia, affinché possa diventare davvero competitiva, è necessario migliorare le tecnologie che permettono di produrlo.
Il cuore di questa tecnologia è l’elettrolizzatore. Si tratta di un sistema che utilizza elettricità per separare le molecole d’acqua e ottenere idrogeno. Al suo interno sono presenti diversi componenti: celle, membrane, guarnizioni, circuiti, sensori, sistemi di raffreddamento e materiali che favoriscono le reazioni chimiche.
Il progetto LEONE interviene su questi elementi con un obiettivo semplice: rendere gli elettrolizzatori più facili da costruire, più efficienti, più durevoli e meno dipendenti da materiali costosi o difficili da reperire.
Per farlo, il progetto applica anche i principi della Lean Production, un metodo di organizzazione della produzione che punta a ridurre sprechi, errori e passaggi inutili. In questo modo, LEONE lavora non solo sull’innovazione scientifica, ma anche sulla possibilità di trasferire i risultati in contesti industriali reali.
Attività del progetto
Le attività del progetto sono organizzate in cinque aree principali. Ogni area affronta un aspetto diverso dell’elettrolizzatore: dalla struttura fisica del dispositivo ai materiali, dalla qualità dell’acqua ai componenti che permettono la produzione dell’idrogeno.
Componenti più semplici e affidabili
Una prima attività riguarda lo sviluppo di componenti più semplici da assemblare e più affidabili nel tempo.
Negli elettrolizzatori, alcune parti devono essere impilate e sigillate con grande precisione. Anche piccoli difetti possono compromettere il funzionamento dell’intero sistema. Per questo il progetto studia nuove soluzioni per migliorare la struttura dei componenti e i sistemi di tenuta, cioè gli elementi che impediscono perdite e garantiscono il corretto passaggio dei fluidi.
L’obiettivo è rendere il montaggio più semplice, ridurre gli errori e aumentare l’affidabilità del dispositivo.
Assemblaggio più efficiente degli elettrolizzatori
Il secondo ambito di attività riguarda il modo in cui gli elettrolizzatori vengono assemblati.
Questi dispositivi sono formati da molte parti collegate tra loro. Se una sola componente non funziona correttamente, il problema può emergere solo alla fine del montaggio, causando sprechi di tempo, materiali e risorse.
LEONE punta quindi a migliorare il processo produttivo, rendendolo più standardizzato e controllabile. L’obiettivo è ridurre la possibilità di errore, migliorare la qualità finale e facilitare una futura produzione su scala industriale.
Migliore gestione dell’acqua e dei sistemi ausiliari
L’acqua è fondamentale negli elettrolizzatori: è la materia prima da cui si ottiene l’idrogeno e contribuisce anche al corretto funzionamento del sistema.
La qualità dell’acqua, però, deve essere molto alta. La presenza di impurità può danneggiare alcune componenti interne e ridurre la durata dell’elettrolizzatore. Per questo il progetto studia come mantenere l’acqua più pulita e stabile durante il funzionamento.
Questa attività riguarda anche i sistemi ausiliari dell’elettrolizzatore, cioè pompe, valvole, filtri, sensori e dispositivi di controllo che ne permettono il funzionamento. L’obiettivo è contribuire allo sviluppo di sistemi più compatti, efficienti e affidabili.
Materiali alternativi ai metalli nobili
Tutte le tecnologie per la produzione di idrogeno utilizzano, in quantità più o meno elevata, materiali molto costosi e difficili da reperire, come platino e/o iridio. Questi materiali funzionano molto bene, ma rappresentano un limite per la diffusione su larga scala degli elettrolizzatori.
Il progetto LEONE studia materiali alternativi o soluzioni che permettano di ridurre l’uso di questi metalli. L’obiettivo è individuare materiali più sostenibili, meno costosi e più facilmente disponibili, senza compromettere le prestazioni del sistema.
Questa attività è importante perché può contribuire a rendere la produzione di idrogeno pulito più competitiva e meno dipendente da catene di fornitura internazionali.
Elettrodi più efficienti e test di laboratorio
Un’altra attività riguarda gli elettrodi, cioè le parti dell’elettrolizzatore in cui avvengono le reazioni che portano alla produzione di idrogeno e ossigeno.
Il progetto lavora sulla preparazione di elettrodi più efficienti e sulla loro verifica attraverso test di laboratorio. Questi test servono a capire quali materiali funzionano meglio, quali durano più a lungo e quali possono essere trasferiti in futuro verso applicazioni industriali.
L’obiettivo è selezionare le soluzioni più promettenti per migliorare efficienza, stabilità e sostenibilità degli elettrolizzatori.
Risultati attesi
Il progetto LEONE punta a contribuire allo sviluppo di elettrolizzatori più adatti alle esigenze della transizione energetica.
I risultati attesi riguardano in particolare:
- componenti più semplici da produrre e assemblare;
- sistemi più affidabili e durevoli;
- minore utilizzo di materiali costosi o critici;
- migliore gestione dell’acqua all’interno dell’elettrolizzatore;
- materiali ed elettrodi più sostenibili;
- rafforzamento delle competenze regionali nella filiera dell’idrogeno pulito.
Nel complesso, LEONE intende ridurre la distanza tra ricerca, innovazione tecnologica e applicazione industriale. Il progetto potrà così contribuire alla crescita di una filiera veneta dell’idrogeno pulito più competitiva, sostenibile e integrata.
Maggiori informazioni
Per maggiori informazioni sul progetto LEONE, sulle attività previste e sui risultati progressivamente disponibili, sarà possibile consultare gli aggiornamenti pubblicati sui canali dei partner.