Perché l’idrogeno è un nuovo driver della domanda di platino?

La necessità di decarbonizzare è più acuta che mai e le tecnologie basate sul platino hanno un ruolo significativo da svolgere nella transizione energetica.

La tecnologia della membrana a scambio protonico (PEM) utilizza catalizzatori al platino in due applicazioni chiave: elettrolizzatori e celle a combustibile a idrogeno (H2) per produrre elettricità. I veicoli elettrici a celle a combustibile (FCEV) rappresentano un mercato importante per le celle a combustibile a idrogeno.

Un elettrolizzatore PEM produce verde privo di carbonioidrogeno da energia rinnovabile. Se un FCEV è alimentato con idrogeno verde fornisce un trasporto completamente privo di emissioni.

Le tecnologie PEM basate sul platino che consentono l’uso dell’idrogeno verde nella decarbonizzazione potrebbero raggiungere fino all’11% degli obiettivi globali di riduzione della CO2.

ILAccordo di Parigi fissare obiettivi di riduzione della CO2 per il 2050 per limitare il riscaldamento globale ad almeno 2°C o, meglio ancora, 1,5°C; Le tecnologie PEM potrebbero aiutare a raggiungere questi importanti obiettivi.

La domanda di platino da elettrolizzatori PEM e FCEV diventerà una componente significativa della domanda globale entro il 2030 e potenzialmente il segmento più grande entro il 2040.

In un elettrolizzatore l'elettricità viene utilizzata per scomporre l'acqua in idrogeno e ossigeno in un processo chiamato elettrolisi. Se l’elettricità proviene da fonti rinnovabili l’idrogeno prodotto è idrogeno verde.

Un elettrolizzatore converte l'energia elettrica in energia chimica o gli elettroni in molecole. Gli elettrolizzatori PEM sfruttano le proprietà catalitiche del platino e del suo metallo gemello, l'iridio. Il catalizzatore al platino consente la scissione dell'acqua nelle sue parti costituenti, fornendo un'area superficiale altamente reattiva in grado di resistere a condizioni corrosive.

Il PEM è rivestito con platino al catodo e iridio all'anodo per realizzare la membrana rivestita del catalizzatore. Gli elettrolizzatori possono essere dimensionati combinando singole celle per formare uno stack di elettrolizzatori, consentendo installazioni di elettrolizzatori multi-megawatt.

Il platino è il catalizzatore utilizzato nelle celle a combustibile PEM poiché fornisce la durata, la stabilità e la reattività necessarie per privare l'idrogeno degli elettroni per produrre elettricità, lasciando che i protoni dell'idrogeno passino attraverso il PEM.

La membrana PEM è rivestita su entrambi i lati con un catalizzatore al platino. Le proprietà catalitiche e conduttive superiori del platino trasformano l'idrogeno e l'ossigeno (dall'aria) in elettricità, con acqua e calore come unici sottoprodotti. Una singola cella a combustibile da sola produce solo pochi watt di potenza, quindi più celle a combustibile vengono combinate per creare la giusta produzione elettrica, da pochi kilowatt a installazioni multi-megawatt.

Le celle a combustibile a idrogeno forniscono energia senza emissioni, offrendo un’alternativa alle soluzioni elettriche a batteria come modo per elettrificare la flotta globale di veicoli. Le celle a combustibile presenti nei veicoli pesanti come camion e autobus sono attualmente leader nel mercato in crescita dei FCEV.

Le celle a combustibile PEM possono essere utilizzate anche per fornire energia stazionaria o di riserva, ad esempio, nei data center o per i ripetitori di telefoni cellulari.

L’idrogeno svolgerà un ruolo fondamentale negli sforzi per raggiungere lo zero netto e gli investimenti, la collaborazione e l’attuazione di politiche governative di sostegno si stanno intensificando per raggiungere questo obiettivo, avvantaggiando direttamente la domanda di platino.