Per produrre idrogeno dall’elettrolisi, è necessaria molta acqua deionizzata. Un impianto da 100 MW necessita di circa 20 m3/h di acqua deionizzata e circa 60 m3/h di acqua di reintegro (se vengono utilizzate torri di raffreddamento). Ogni sito produttivo deve quindi disporre di una fonte d’acqua affidabile e delle tecnologie per depurarla.
La produzione di idrogeno verde può utilizzare molte fonti d’acqua. Sebbene l’acqua di rete possa sembrare il metodo più semplice, spesso può essere più conveniente utilizzare l'acqua di superficie, di mare, sotterranea o le acque reflue. La decisione della tipologia di acqua da utilizzare come fonte è fondamentale e si tradurrà anche nella scelta della tecnologia più adatta per il trattamento acque.
L’acqua deionizzata è essenziale per la produzione di idrogeno. Senza l'acqua della qualità adeguata, si rischiano guasti alle apparecchiature e prestazioni scadenti. Per questo motivo, Veolia Water Technologies lavora a stretto contatto con i produttori di elettrolizzatori e di idrogeno per progettare impianti di trattamento acque efficienti e che assicurino una produzione continua di acqua deionizzata.
Gli elettrolizzatori sono uno degli aspetti più costosi della produzione di idrogeno verde. Inoltre, anche la scarsa qualità dell’acqua può incidere negativamente sugli elettrolizzatori facendo aumentare i costi di produzione. Infatti, se nell'acqua che passa attraverso gli elettrolizzatori sono presenti degli inquinanti, questi possono provocare dei danni che si traducono in costosi tempi di inattività per manutenzioni e riparazioni.
Più preoccupante è però il rischio per la durata della vita utile delle celle di elettrolizzazione in quanto, se alimentate con acqua di scarsa qualità, ridurranno drasticamente la durata del loro ciclo di vita, facendo aumentare i costi di produzione. Inoltre, il consumo di energia per produrre la stessa quantità di idrogeno sarà superiore. Tutto questo rappresenta una sfida in termini di riduzione dei costi associati alla produzione di idrogeno verde.
Attraverso l'implementazione di tecnologie adeguate, è possibile recuperare l'acqua dallo scarico delle torri di raffreddamento e da altri stream di processo. Questo è il nostro concetto di riuso dell'acqua. Invece di scaricare le acque reflue, è possibile deviarle verso un ulteriore stadio di trattamento che garantirà la qualità necessaria per poterle riutilizzare all'interno della produzione di idrogeno. In questo modo si riduce il consumo complessivo di acqua e migliora la gestione delle acque reflue industriali, riducendo il costo complessivo della produzione di idrogeno.
Inoltre, l’ossigeno e il calore termico emessi durante il processo di elettrolisi possono essere riutilizzati nel processo di trattamento dell’acqua. Il riutilizzo dei sottoprodotti della produzione di idrogeno all'interno del ciclo produttivo permette di creare un processo più sostenibile riducendo al minimo il costo per chilo di idrogeno prodotto.
Dalla scelta della fonte idrica all'installazione e alla manutenzione dell'impianto di trattamento, ogni decisione influisce sull'equilibrio tra spese in conto capitale (CAPEX) e operative (OPEX). Potresti scegliere un metodo che richiede elevate spese in conto capitale nell'immediato ma con il vantaggio di costi operativi inferiori negli anni a venire, come ad esempio una soluzione termica. Questo potrebbe essere il caso di una località remota, come un impianto offshore, dove i costi di manutenzione sono molto elevati.
Inoltre, è importante considerare i risparmi derivanti dall'utilizzo delle acque reflue o dell’acqua di mare come fonte alternativa all’acqua di rete. Investendo nel breve periodo in un impianto di trattamento acque efficiente, si ridurranno i costi operativi annuali. Quando si tratta di costi associati all'uso dell’acqua per la produzione di idrogeno verde, Veolia Water Technologies può aiutarti a trovare il giusto equilibrio tra CAPEX e OPEX.