Espresso Code: Italian Dev Insights

Insights and guides from an Italian passionate developer

Idrogeno e rinnovabili: uno sguardo al futuro

Nella giornata di ieri si è tenuta una conferenza stampa nell’Auditorium del Gestore dei Servizi Energetici (GSE), a Roma, dove il ministro Picchetto ha condiviso la Strategia Nazionale che si pone l’obiettivo “Net Zero” entro il 2050.

L’Italia sembra determinata a ritagliarsi un ruolo di primo piano nel panorama delle energie rinnovabili, puntando in particolare sull’idrogeno come vettore energetico strategico per il futuro.

Il ruolo strategico dell’idrogeno

La strategia italiana riconosce l’idrogeno come elemento fondamentale per decarbonizzare settori difficili da elettrificare, come il trasporto pesante, il settore marittimo e quello aereo. Con la sua capacità di stoccare energia e trasportarla su lunghe distanze a costi competitivi, l’idrogeno rappresenta una soluzione complementare alle fonti rinnovabili, che soffrono di una certa intermittenza.

Si ricorda che principalmente si può dividere l’idrogeno in 5 categorie, non ufficiali, ma usate sempre di più:

  • Idrogeno verde: si produce tramite elettrolisi dell’acqua alimentata da energia rinnovabile (fotovoltaico, eolico, idroelettrico, ecc.)
  • Idrogeno blu: derivato dal gas naturale con cattura e stoccaggio della CO₂ (CCUS). Potrebbe essere considerato per una transizione, ma l’Italia non sembra avere una grande capacità di stoccaggio geologico della CO₂.
  • Idrogeno grigio: prodotto da fonti fossili senza cattura della CO₂. Il più inquinante e quindi non una valida scelta in un contesto “green”.
  • Idrogeno rosa: prodotto da fonte nucleare.
  • Idrogeno bianco: di origine geologica.

Attualmente, però, il panorama nazionale è dominato dall’idrogeno grigio, prodotto principalmente tramite processi industriali come lo Steam Methane Reforming (SMR) senza cattura della CO₂. Questo tipo di idrogeno è utilizzato principalmente nelle raffinerie e nella produzione di ammoniaca per fertilizzanti. La transizione verso un idrogeno a basse emissioni, sia esso blu o verde, è uno degli obiettivi principali del piano.

LCOH (€/kg) idrogeno per diverse filiere di produzione

Innovazioni e sinergie

L’ammoniaca (NH3) emerge come un’alternativa particolarmente interessante nel contesto italiano. Questo composto, ottenuto combinando idrogeno verde e azoto atmosferico tramite il processo Haber-Bosch, offre vantaggi significativi rispetto all’idrogeno puro, sia in termini di densità energetica che di logistica. L’ammoniaca, infatti:

  • È più facile da stoccare e trasportare: si liquefa a temperature più elevate (-33°C rispetto ai -253°C dell’idrogeno liquido), riducendo il consumo energetico durante queste fasi e ha infrastrutture consolidate per il trasporto (come le navi cisterna per ammoniaca).
  • È chimicamente stabile: non infiammabile e più facile da immagazzinare rispetto all’idrogeno puro.
  • Evita il problema del boil-off: mentre l’idrogeno liquido tende a evaporare nel tempo, l’ammoniaca mantiene una stabilità maggiore.
  • Ha applicazioni industriali dirette: oltre a fungere da vettore energetico, è utilizzata senza ulteriori trasformazioni per la produzione di fertilizzanti.

Strumenti e prospettive

L’Italia ha messo in campo un variegato portafoglio di strumenti per sostenere lo sviluppo della filiera dell’idrogeno, finanziati attraverso il PNRR. Questi includono:

  • Progetti per le Hydrogen Valleys, aree pilota per lo sviluppo locale dell’idrogeno.
  • Iniziative nel trasporto ferroviario e stradale, che puntano all’introduzione di carburanti alternativi.
  • Produzione di elettrolizzatori, essenziali per l’idrogeno verde.
  • Sostegno alla ricerca e sviluppo per accelerare l’innovazione.

In aggiunta, si sottolinea la sinergia tra idrogeno e tecnologie CCS, che potrebbe ampliare le opportunità di decarbonizzazione anche attraverso idrogeno low-carbon.

Il futuro dell’idrogeno in Italia

Tra i progetti di punta della strategia, spicca il Southern Hydrogen Corridor, un’infrastruttura internazionale che posizionerà l’Italia come hub europeo per l’idrogeno. Questo progetto faciliterà i flussi di importazione ed esportazione, rafforzando la cooperazione energetica nel Mediterraneo e oltre.

In un mondo sempre più orientato alla sostenibilità, la visione delineata dall’Italia si inserisce in un quadro di cooperazione internazionale e innovazione tecnologica. Non resta che vedere come queste ambizioni prenderanno forma nei prossimi anni, trasformando l’idrogeno da promessa a pilastro della transizione energetica.

How to boot Radxa Rock 5B from NVMe SSD drive

Negli ultimi anni la comunità tecnologica ha assistito a un'impennata dei computer a scheda singola (SBC), che offrono agli appassionati di tecnologia una pletora di opzioni. Tuttavia, pochi sono così potenti e pronti per il futuro come il Radxa ROCK 5 Model B. Questa potente alternativa al Raspberry Pi offre una serie di caratteristiche che la pongono al di sopra di molti concorrenti.

Storicamente, le scelte predefinite per l'avvio dei sistemi operativi su questi dispositivi sono state la scheda micro SD (uSD) o la memoria MultiMediaCard integrata (eMMC). Sebbene entrambi i metodi siano serviti allo scopo, presentano una serie di limitazioni, soprattutto in termini di velocità e reattività complessiva del sistema. Le unità NVMe (Non-Volatile Memory express) hanno cambiato le carte in tavola nel mondo delle soluzioni di archiviazione, grazie alla loro velocità ed efficienza mozzafiato.

Lo slot PCIe 3.0 x4 del ROCK 5B non è solo una sigla altisonante, ma rappresenta un cambio di paradigma nel campo delle schede singole. Sfruttando la possibilità di collegare le unità NVMe direttamente a questo slot, gli utenti del Rock 5B possono aggirare i tradizionali colli di bottiglia associati alle schede uSD e alla memoria eMMC. I vantaggi concreti sono:

  • tempi di avvio e di caricamento notevolmente più veloci,
  • rapide risposte del sistema, e
  • una esperienza d'uso e di sviluppo molto più gradevole.

Come si passa dai metodi di archiviazione convenzionali all'avvio del sistema operativo direttamente da un'unità NVMe su ROCK 5B? La guida che segue intende fare luce su questo percorso di trasformazione, offrendo istruzioni passo dopo passo per sbloccare l'intero potenziale del ROCK 5B.

Download dei file necessari

Iniziamo subito scaricando i file necessari: zero.img ed il nuovo bootloader.img, needed since we are going to flash it to SPI Nor Flash.

Ci sono 4 differenti bootloader tra i quali scegliere:

  • bootloader normale [old], recommend for everything tranne che per armbian, ha la console seriale u-boot disabilitata
  • bootloader per armbian, se si vuole avviare armbian da un SSD NVME M.2
  • debuging bootloader [old] with u-boot serial console enabled, if you need to troubleshoot booting issue with serial. (For advanced users)
  • EDK2 bootloader per avviare immagini di sistemi operativi UEFI (ancora sperimentale)

È possibile scaricare direttamente dalla riga di comando usando wget link.al/file.img . In questa guida userò il primo bootloader menzionato.

mkdir bootloader
cd bootloader/
wget https://dl.radxa.com/rock5/sw/images/others/zero.img.gz
wget https://dl.radxa.com/rock5/sw/images/loader/rock-5b/release/rock-5b-spi-image-gd1cf491-20240523.img

Decomprimiamo il file e verifichiamo che il digest md5 corrisponda a quello pubblicato sul sito web di radxa.

gzip -d zero.img.gz
md5sum zero.img

Il risultato dei comandi sopra dovrebbero produrre qualcosa simile a questo: 2c7ab85a893283e98c931e9511add182 zero.img

md5sum rock-5b-spi-image-gbf47e81-20230607.img

cf53d06b3bfaaf51bbb6f25896da4b3a rock-5b-spi-image-gd1cf491-20240523.img

Here the checksums of the other possible files:

2c7ab85a893283e98c931e9511add182  zero.img
cf53d06b3bfaaf51bbb6f25896da4b3a  rock-5b-spi-image-gd1cf491-20240523.img
fa14c99718f55b66e82aa1661e43c1ec  rock-5b-spi-image-gd1cf491-20240523-debug.img
bd21a6459ad33b8189782e4c904d99b3  rock-5b-spi-image-gbf47e81-20230607.img
1b83982a5979008b4407552152732156  rkspi_loader.img

Se tutto è a posto, possiamo passare a verificare se il flash spi è disponibile:

ls /dev/mtdblock*

Dovrebbe ritornare il dispositivo /dev/mtdblock0

Passiamo al flash del bootloader

La prima cosa da fare è pulire completamente il modulo SPI Flash, che contiene il precedente bootloader: (sii paziente, il flash può prendere fino a 5 minuti, nel mio caso ci sono voluti 3 minuti)

sudo dd if=zero.img of=/dev/mtdblock0

controlliamo che ora il modulo SPI Flash sia stato pulito correttamente

sudo md5sum /dev/mtdblock0 zero.img

2c7ab85a893283e98c931e9511add182 /dev/mtdblock0
2c7ab85a893283e98c931e9511add182 zero.img

Okay! Now you can write the desired bootloader to the spi flash using the following command

sudo dd if=rock-5b-spi-image-gd1cf491-20240523.img of=/dev/mtdblock0

Be patient it will take some time again, as soon it has finished you can lunch

sync

and then check again if everything was successful:

sudo md5sum /dev/mtdblock0 rock-5b-spi-image-gd1cf491-20240523.img

cf53d06b3bfaaf51bbb6f25896da4b3a /dev/mtdblock0
cf53d06b3bfaaf51bbb6f25896da4b3a rock-5b-spi-image-gd1cf491-20240523.img
In my case the 2 digests are identical, which means that everything went well, otherwise flash the bootloader again.

Now you can safely reboot your device!