Nuove tecnologie per l’idrogeno: tutti i progetti della start-up toscana Nemesys

Produrre idrogeno dall’acqua di mare installando elettrolizzatori di nuova concezione sulle piattaforme offshore ormai inutilizzate, dando quindi nuova vita a queste strutture.

E’ uno dei progetti a cui sta lavorando Nemesys, start-up tecnologica toscana attiva nel comparto dell’idrogeno e vincitrice, con un altro dei suoi concept, del premio Next Energy 4 promosso da Terna, Cariplo Factory e da Fondazione Cariplo.

La società toscana è nata nel 2016 per iniziativa dei due soci fondatori Marco Matteini, una lunga esperienza nel campo delle rinnovabili e dell’idrogeno, e Alessandro Tampucci, ricercatore con un passato nell’Eni, autore di numerosi brevetti e detentore di un’approfondita conoscenza nell’ambito degli elettrolizzatori e delle fuel cell.

“Seguiamo il settore dell’idrogeno da molti anni” spiega a Hydronews Matteini. “Io ho collaborato con Conphoebus, società di ricerca del gruppo Enel, alla progettazione e realizzazione del primo distributore italiano di idrogeno sulla rete stradale per conto dell’Eni, molto innovativo per l’epoca (inaugurato nel 2006) essendo a qual tempo l’unico al mondo dotato di un impianto di produzione dell’H2 in loco da fonti rinnovabili (eolico, fotovoltaico e un sistema di trigenrazione)”. L’esperienza durò solo il tempo della sperimentazione, a causa dell’assenza di un mercato di dimensioni accettabili, “ma fu molto utile per mettere a fuoco una serie di problematiche su cui ci siamo poi concentrati in seguito per risolverle”.

L’attività era poi proseguita tramite diverse iniziative di ricerca e imprenditoriali con una serie di applicazioni innovative, “come un sistema per lo stoccaggio di idrogeno a bassa pressione tramite bombole riempite con degli idruri metallici che hanno un reticolo molecolare in grado di assorbire e rilasciare idrogeno quando necessario grazie a variazioni di pressione da 0 a 8 bar al massimo e quindi senza dover raggiungere le pressioni elevate di 800 bar, che creano poi seri problemi di gestione dei rischi e relativi costi lungo tutta la supply chain”. Non sono mancati progetti anche internazionali, compresa la collaborazione con un gruppo di Taiwan che ha utilizzato questo tipo di bombole per equipaggiare scooter a idrogeno, transpallet ed altri tipi di veicoli leggeri “ma – ricorda Matteini – con il drastico taglio dei sussidi alle rinnovabili, nel 2012, siamo stati costretti a fermarci”.

L’esperienza accumulata nel settore dell’idrogeno porta però Matteini e Tampucci a scendere di nuovo in campo e a costituire all’inizio del 2016 la start-up innovativa Nemesys, focalizzata sulle criticità che impediscono la diffusione dell’idrogeno in ambiti civili e quotidiani. Il successivo mese di aprile, la newco deposita già il primo brevetto: “Si tratta di una batteria in grado di essere ricaricata sia tramite corrente che con l’immissione di idrogeno a bassa pressione. Di fatto è un ibrido tra una batteria tradizionale e una fuel cell che unisce i vantaggi e supera i limiti di entrambe”.

Ma il lavoro di Nemesys non si ferma, e così arriva il secondo brevetto, quello che nelle scorse settimane ha ottenuto anche il premio Next Energy 4: “Abbiamo sviluppato un elettrolizzatore di tipo alcalino ad altissima efficienza, che supera ampiamente gli obbiettivi fissati dall’Unione Europea per il 2030” spiega l’imprenditore toscano. “E’ una tecnologia rivoluzionaria che consente di produrre elettrolizzatori alcalini, in grado di recuperare energia elettrica all’interno del processo di produzione dell’idrogeno, con un rendimento molto più alto rispetto a tutti gli altri tipi elettrolizzatori tradizionali, e ben oltre gli obiettivi target della EU al 2030”.

Nemesys si è fermata qua con i brevetti, ma non con lo sviluppo di nuove soluzioni: “Abbiamo lavorato ad altre 3 tecnologie innovative nell’ambito dell’idrogeno, che però non brevetteremo perché altrimenti dovremmo rivelare troppi particolari del nostro lavoro a potenziali competitor, mentre nei due brevetti presentati, essendo soluzioni completamente diverse, non è stato necessario”.

La prima è relativa ad un nuovo sistema di stoccaggio dell’idrogeno: “Noi lo chiamiamo booster di idrogeno, e consiste in un serbatoio a pressione ambiente che contiene una soluzione di acqua e sali (che quando si esaurisce va sostituita e riciclata), che passando in un nostro catalizzatore sprigiona idrogeno il quale a sua volta può essere usato per alimentare la nostra batteria all’idrogeno o una normale fuel-cell. Al momento stiamo lavorando sulla sua competitività economica, ma – assicura Matteini – il sistema può avere un ampio range di applicazioni ed equipaggiare qualsiasi mezzo di trasporto elettrico, dai monopattini alle biciclette a pedalata assistita per arrivare fino alle navi e agli aerei”.

Un’altra tecnologia messa a punto da Nemesys è un sistema di steam reforming al plasma di nuova concezione ad altissima efficienza, “che consente di dimezzare la quantità di CO2 prodotta dal reforming del metano (rispetto ai tradizionali processi di SRM) miscelando il metano a vapori di acqua distillata. Riusciamo così a generare 8 atomi di H per ogni molecola di CO2, invece che 4 atomi di H e una molecola di CO2 come avviene di solito. Questo processo può essere applicato anche al biogas, riducendo ulteriormente l’impatto ambientale i varando alcuni particolari costruttivi anche all’etanolo e al bioetanolo”.

Infine, la terza tecnologia sviluppata dalla start-up toscana riguarda il riutilizzo della CO2 che, ricombinata con l’idrogeno, è in grado di generare metano.

Ma Nemesys non lavora soltanto in laboratorio, anzi: molte delle sue innovazioni potrebbero preso trovare concreta applicazione: i ricercatori della start-up sono già al lavoro per questo.

“Operiamo su più fronti e siamo tra i promotori, insieme ad altre aziende e a centri di ricerca universitari sia italiani che europei, di un progetto che ha partecipato ad un bando per finanziamenti europei, di cui siamo in attesa di conoscere l’esito. Il progetto punta a produrre idrogeno con un altissimo grado di efficienza dall’acqua di mare, con un elettrolizzatore sperimentale da 1 MW studiato per essere istallato in impianti eolici offshore e per riutilizzare piattaforme offshore oramai inutilizzate come molte di quelle presenti in Adriatico, contribuendo anche alla soluzione del problema del decomissioning precoce e al riutilizzo di queste strutture”.

Nemesys è poi coinvolta, in qualità di fornitore sia della batteria ibrida che del booster a idrogeno, in altri due progetti di sviluppo preindustriale “che riguardano l’applicazione di queste tecnologie alla produzione di biciclette elettriche a pedalata assistita e in ambito aereonautico” conclude Matteini.