Idrogeno

[6367]

Se ognuno può accumulare tutta l'energia solare sottoforma di idrogeno, con le celle a combustibile potrebbe rendere quasi indipendente energeticamente la propria casa e fare il pieno nella propria auto.

E quale sarebbe il vantaggio rispetto all'accumulo dell'energia in batterie?
Grosso modo il ciclo dell'idrogeno (elettricità -> idrogeno per elettrolisi -> elettricità prodotta in celle) è circa tre volte energeticamente meno efficiente del ciclo delle batterie al litio (elettricità -> carica batterie -> scarica batteria).

[Etemenanki]

... la batteria perfetta di durata indeterminata di efficienza costante e di carica rapida ...

Veramente esisterebbero gia, o quasi, si chiamano batterie a flusso.

Durata, non infinita (che credo fosse quello che intendevi), ma quasi, salvo guasti meccanici sempre possibili ... efficenza costante, si, e pure modulabile, dato che dipende dalla velocita' del flusso di elettrolita e reagente ... carica rapida, si, quanto un paio di pieni di benzina o poco piu, dato che per "ricaricarla" e' sufficente svuotare i serbatoi di elettrolita "esausto" (che non si butta, va "ricaricato", chimicamente o elettricamente), e riempire quelli di elettrolita positivo e negativo nuovi (ma se non c'e' l'urgenza si puo "ricaricare" anche elettricamente nella stessa batteria, la reazione redox e' reversibile).

Svantaggi: la necessita' dei serbatoi esterni (e di pompe di ricircolo adeguate), le dimensioni piu grandi e la densita' di energia per massa ancora molto minore delle litio (ma ci stanno ancora studiando, ad esempio usando il fluorenone al posto del vanadio l'hanno quasi raddoppiata) ... peccato che ancora siano troppo costose e poco adatte ad essere montate su veicoli (anche se sono gia usate in installazioni fisse, in Cina ne stanno assemblando un cluster da 400MWH), ma almeno e' un'inizio.

[fpalone]

Veramente esisterebbero gia, o quasi, si chiamano batterie a flusso.
[...]
anche se sono gia usate in installazioni fisse, in Cina ne stanno assemblando un cluster da 400MWH

Anche in Italia ne abbiamo qualcuna installata, a livello sperimentale, negli Storage Lab delle S/E di Codrongianos (400 kW / 1100 kWh) e di Ciminna (450 kW / 1 440 kWh).
Purtroppo i rendimenti non sono ancora paragonabili a quelli delle batterie al litio; si viaggivava tra il 60% ed il 65% di efficienza round-trip. Non siamo troppo lontani dal rendimento delle celle al combustibile ad Idrogeno.
Qui trovate le informazioni sui test dei sistemi prototipali di accumulo:
https://www.terna.it/it/sistema-elettri ... a-accumulo

[fpalone]

E quale sarebbe il vantaggio rispetto all'accumulo dell'energia in batterie?

La differenza fondamentale è nelle quantità di energia accumulabile e la necessità di accumuli "stagionali" di energia, che nell'attuale sistema energetico sono effettuati con centrali idroelettriche a bacino e stoccaggi di gas naturale.
Questi ultimi, ad esempio, consentono l'accumulo di 14.000 milioni di metri cubi di gas, corrispondenti a circa 140 TWh, con riferimento al potere calorifico, o 77 TWh di energia elettrica se bruciati in un ciclo combinato!
E' impensabile attuare con le batterie convenzionali un accumulo stagionale, che a sua volta diventa necessario in uno scenario energetico dominato dal fotovoltaico.

[Poirot]

Ma l'idrogeno può servire per l'accumulo stagionale, quindi?

[Goofy]

Sì certo, perché no?
Quando hai energia in eccesso produci idrogeno, per elettrolisi o con processi chimici; d'inverno lo usi per trazione riscaldamento o produzione di energia elettrica.
Da valutare l'efficienza dei processi.

[fpalone]

Ma l'idrogeno può servire per l'accumulo stagionale, quindi?

Basta trovare un posto dove stoccarlo

[6367]

E quale sarebbe il vantaggio rispetto all'accumulo dell'energia in batterie?

La differenza fondamentale è nelle quantità di energia accumulabile e la necessità di accumuli "stagionali" di energia, che nell'attuale sistema energetico sono effettuati con centrali idroelettriche a bacino e stoccaggi di gas naturale.

Sì, ma il contesto della domanda era diverso.
Si parlava di accumulo locale per ogni abitazione e di rifornimento della propria automobile.

[fpalone]

Certo 6367, ma in un contesto in cui l'infrastruttura di produzione, trasporto e stoccaggio dell'idrogeno sia sviluppata per garantire stoccaggio stagionale per il sistema energetico, anche l'auto ad idrogeno avrebbe avuto un diverso senso.
Ad oggi, quei pochi distributori di idrogeno non si sostengono in assenza di un'economia diffusa dell'idrogeno!

[Poirot]

Basta trovare un posto dove stoccarlo

A Piombino no di sicuro, direi