La New Artificial Leaf rappresenta un'evoluzione dei pannelli solari e si ispira ai processi di fotosintesi, poiché proprio come una foglia:
Purifica acque di scarto e desalinizza acque marine.
Produce energia dal Sole.
Immagazzina localmente questa energia in legami chimici (come nel nostro caso l’idrogeno verde)
Tutto ciò avviene in maniera:
Decentralizzata
Economica
Accessibile
Completamente indipendente
dalla rete elettrica
In media, un pannello fotovoltaico tradizionale
riesce a convertire:
dell’energia
irradiata dal Sole
in energia elettrica.
dell’energia viene dissipato
sotto forma di calore.
I benefici sono evidenti anche per l’efficienza e il ciclo di vita del pannello solare, grazie all’effetto di raffreddamento dell’acqua.
I vantaggi della tecnologia Thermal Membrane Distillation:
Ogni eventuale surplus di energia (o tutta l’energia, in base ai need del cliente), viene stoccato producendo idrogeno verde grazie a una cella elettrochimica integrata nel pannello, che utilizza una membrana a scambio anionico (AEM) che permette l’utilizzo di catalizzatori privi di platino.
L’assenza di platino nel sistema catalitico consente di abbattere fortemente i costi di produzione dell’idrogeno e di manutenzione.
Nel mercato attuale, esistono varie soluzioni per affrontare le grandi sfide poste da dipendenza dalle fonti fossili, scarsità d’acqua e intermittenza delle energie rinnovabili.
Le innovazioni della NAL sono molteplici e risiedono in 5 punti principali:
La tecnologia NAL presenta un rapporto innovativo 1:1 tra capacità elettrochimica e potenza solare installata a differenza degli elettrolizzatori industriali tradizionali che operano con un rapporto 1:3 - 1:5.
Mentre i sistemi classici non riescono a sfruttare i picchi di produzione fotovoltaica per la produzione d'idrogeno, l’innovazione della NAL consente di sfruttare completamente i picchi di intensità solare, ottimizzando l'energia disponibile e riducendo gli sprechi.
Inoltre, mentre i sistemi classici centralizzati per sopperire agli sprechi diurni richiedono energia alla rete nelle ore notturne, la NAL, a parità di installazione fotovoltaica, consente di avere una produttività annuale complessiva simile anche se off-grid.
Grazie alla capacità solare integrata nel sistema, la NAL può far funzionare il modulo Elettrochimico per la produzione di idrogeno verde anche in modo autonomo, senza dipendere dalla rete elettrica e riducendo così i costi operativi legati all'elettricità (OPEX).
Il nostro design innovativo offre flessibilità operativa con materiali a basso costo, inclusi un elettrolizzatore con sistema catalitico zero platino e componenti elettronici di controllo accessibili sul mercato.
L'utilizzo di acque reflue per la produzione di idrogeno non solo riduce i costi operativi, ma la produzione di acqua depurata extra consente alle industrie di risparmiare sui costi di acquisto e smaltimento delle acque tecniche per i propri processi interni.
L'eccedenza di acqua depurata può essere venduta, migliorando direttamente il profilo dei costi di produzione dell'idrogeno e rendendo il processo più economico e sostenibile.
La discretizzazione e la miniaturizzazione dei reattori elettrochimici ha due benefici: utilizzare un''elettronica di potenza a basso costo e aumentare la resilienza del sistema in casi di failure. Questo ha dei benefici in termini di CAPEX e OPEX che contribuiscono a ridurre il costo livellato dell'idrogeno (LCoH) e a favorire una maggiore accessibilità economica della tecnologia.
L'utilizzo di un catalizzatore economico riduce i costi di gestione e manutenzione. Il nostro catalizzatore senza platino costa 30 volte meno rispetto ai catalizzatori commerciali a base di platino e offre prestazioni paragonabili, garantendo una produzione di idrogeno sostenibile ed efficiente.
Il nostro catalizzatore senza platino costa oltre 10 volte meno rispetto ai catalizzatori commerciali a base di platino e offre prestazioni paragonabili, garantendo una produzione di idrogeno sostenibile ed efficiente
Il sistema New Artificial Leaf (NAL) consente di realizzare il “direct-solar-water-splitting”, ovvero la produzione diretta di idrogeno dalla risorsa solare senza dover passare da buffer intermedi di accumulo (come le batterie) o da sistemi intensivi (gli elettrolizzatori).
Questa soluzione consente una produzione estesa, stand-alone, diretta e in loco di idrogeno verde tramite l’integrazione del sistema fotovoltaico (PV) con quello elettrochimico, in una configurazione foto-elettrochimica (PV-EC).
La NAL è progettata per essere installata ovunque vi sia esposizione solare, da infrastrutture urbane a remote aree industriali, offrendo flessibilità senza precedenti e adattabilità alle specifiche esigenze del cliente.
Il sistema modulare permette varie configurazioni, dal singolo pannello a interi sistemi integrati. Possiamo caratterizzare l'installazione della NAL differenziando le quantità di output energetico (elettricità/idrogeno e acqua) in relazione ai bisogni specifici del cliente.
Il sistema lavora a basse pressioni, bassi voltaggi e basse temperature, in condizioni di sicurezza, con l’obiettivo di operare quasi come fosse un elettrodomestico. Il sistema può contare sul vantaggio di avere più celle con la stessa funzione (Ridondanze), garantendo una continuità operativa elevata, permettendo la compensazione dei malfunzionamenti e mantenendo prestazioni costanti e affidabili.
La purificazione di acque e la produzione di idrogeno verde avviene attraverso l’accoppiamento di due moduli in un unico asset tecnologico, in maniera innovativa rispetto al mercato. Questa natura modulare ed “aperta” della tecnologia, consente numerose integrazioni anche con altre tecnologie e nei contesti più diversi.
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Progetto finanziato con la misura Brevetti + con fondi dell’Unione europea – NextGenerationEU” CLP: BRE0001662; CUP: C89J24002760008 | Progetto di valorizzazione della domanda di brevetto n. 102021000012830