Analisi energetica e ambientale di processi per la produzione di H2 attraverso il software Aspen HYSYS

L’obiettivo del seguente lavoro è quello di mostrare l’importanza e le caratteristiche dei processi esistenti per produrre l‘idrogeno, in quanto esso rappresenta la via verso la decarbonizzazione e quindi, una soluzione per avere energia sempre più pulita. È importante premettere che, non essendo reperibile direttamente in natura, la sua produzione richiede un dispendio energetico abbastanza elevato. A tal proposito, l’elaborato si sviluppa con una prima ricerca bibliografica per identificare processi convenzionali e maturi dal punto di vista tecnologico per poi confrontarli con i processi più innovativi che vanno a ridurre notevolmente gli svantaggi e le problematiche legate ai precedenti. Tra i processi tradizionali è stato studiato lo Steam Reforming del metano. Esso è caratterizzato da una combustione con vapore d’acqua per produrre idrogeno e monossido di carbonio, quest’ultimo sarà poi convertivo in anidride carbonica e idrogeno attraverso la tipica reazione di water gas shift. Il processo termochimico grazie all’elevata capacità produttiva è attualmente il metodo più utilizzato. Nonostante ciò, lo svantaggio riguarda l’emissione di rilevanti quantità di CO2 oltre che la dipendenza da combustili fossili. Per cui, al giorno d’oggi è necessario studiare processi a minor impatto ambientale, come la conosciuta Elettrolisi dell’acqua. Tale processo è in fase di ricerca e sviluppo poiché, per ora, è conveniente solo su piccola scala a livello energetico. Le due opzioni state simulate attraverso il software Aspen HYSYS, a seguito di una serie di iterazioni e ottimizzazioni. Esse hanno permesso di ottenere il valore energetico speso per ogni apparecchiatura presente nei due impianti produttivi. La conoscenza della quantità di energia spesa è stata utile poi per svolgere l’analisi energetica e ambientale che ha messo in risalto aspetti positivi e negativi per entrambi i metodi