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Filiera idrogeno verde PEM

Green hydrogen PEM pipeline

Filiera idrogeno verde via elettrolisi PEM: scissione elettrochimica dell'acqua in celle a membrana a scambio protonico alimentate da elettricità rinnovabile, producendo H2 ad alta purezza e O2 come sottoprodotto, senza emissioni dirette di CO2.

IRI
chem:greenHydrogenPEMPipeline
Unit Operation
3
Operazioni chimiche
1 (con reazione)
Operazioni fisiche
2
CO₂eq cumulato
0.00 kg/kg
Produzione globale
0.1 Mt/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR waterDeionization["deionizzazione acqua"] pemElectrolysis["elettrolisi PEM"] h2DryingAndCompression["essiccazione e compressione H2"] s_water(["acqua"]):::role_utility s_water --> waterDeionization s_deionizedWater(["acqua deionizzata"]):::role_intermediate waterDeionization --> s_deionizedWater s_water --> pemElectrolysis s_deionizedWater --> pemElectrolysis s_ptCCatalyst(["catalizzatore Pt/C"]):::role_catalyst s_ptCCatalyst -.-> pemElectrolysis s_hydrogen(["idrogeno"]):::role_intermediate pemElectrolysis --> s_hydrogen s_oxygen(["oxygen"]):::role_byproduct pemElectrolysis -.-> s_oxygen s_hydrogen --> h2DryingAndCompression s_greenHydrogen(["idrogeno verde"]):::role_finalProduct h2DryingAndCompression --> s_greenHydrogen classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
⚙️ deionizzazione acqua acquaacqua deionizzata —— 0.00.98
🧪 elettrolisi PEM acqua, acqua deionizzataidrogeno catalizzatore Pt/Cstack elettrolizzatore PEM 0.00.70
⚙️ essiccazione e compressione H2 idrogenoidrogeno verde —compressore idrogeno 0.00.99

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
elettrolisi PEM 2 H2O -> 2 H2 + O2 +571.6 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (1)
▫️ intermedio (2)
🩵 utility (1)
🟪 catalizzatore (1)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
deionizzazione acqua 15–35 °C1.0–3.0 atm—
elettrolisi PEM 50–80 °C2.0–34.5 atminerte
essiccazione e compressione H2 25–60 °C29.6–690.8 atm—

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
deionizzazione acqua elettrica0.05 MJ/kg
elettrolisi PEM elettrica180.0 MJ/kg
essiccazione e compressione H2 elettrica10.0 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:greenHydrogenPEMPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.

Dereferenziabile: chem:greenHydrogenPEMPipeline · ontologia completa · TTL sorgente