Se segui le conversazioni sulla transizione energetica, potresti aver notato che l’idrogeno sta passando un po’ di tempo. Dalle valutazioni tecniche alle tabelle di marcia, dai progetti pilota ai partenariati pubblico-privato, l’argomento è improvvisamente apparentemente ovunque, assumendo rapidamente il manto della profonda decarbonizzazione, tesoro del giorno. L’eccitazione è per una buona ragione. L’idrogeno ha un potenziale significativo che abbraccia il settore, un combustibile privo di carbonio che può essere utilizzato in tutti i tipi di applicazioni altrimenti difficili da decarbonizzare in cui i combustibili fossili sono stati a lungo considerati necessari. Davvero, il potenziale abbonda.
Ma, come sempre, c’è un problema. Fatene alcuni, compresi questi primi due. In primo luogo, proprio a causa dei molti e vari modi in cui può essere impiegato, l’idrogeno offre anche una facile copertura agli interessi intransigenti dei combustibili fossili che stanno sempre più allontanando obiezioni agli investimenti a breve termine nel gas naturale con vaghi accenni verso improbabili, se non addirittura impossibili future transizioni alla sostituzione dell’idrogeno.
In secondo luogo, l’intera premessa dell’idrogeno come percorso di decarbonizzazione dipende dal carburante stesso che viene generato in un modo privo di carbonio, e questo non è affatto scontato. Perché sebbene l’obiettivo sia l’idrogeno “verde” – la soluzione convincente a livello di sistema per trasformare un’abbondante elettricità rinnovabile (verde) in un carburante privo di carbonio (idrogeno) – la stragrande maggioranza dell’idrogeno in uso oggi è prodotta tramite un sistema ad alta intensità di emissioni, approccio basato sui combustibili fossili, e ci sono una moltitudine di ostacoli ai costi, vincoli di risorse e alternative pesanti per l’inquinamento che ostacolano un tale perno verso il verde.
Il ruolo dell’idrogeno nell’economia odierna
Nell’economia odierna, il ruolo dell’idrogeno è in gran parte limitato a quello di una materia prima chimica, utilizzata principalmente per la raffinazione del petrolio e la produzione di fertilizzanti.
Il potenziale dell’idrogeno, tuttavia, è molto più ampio: un combustibile flessibile in grado di mutare forma per soddisfare le esigenze energetiche di un’ampia gamma di usi finali energetici, compresi quelli che il lungo cavo dell’elettrificazione dell’energia pulita potrebbe non raggiungere facilmente – usi finali come le applicazioni industriali, l’aviazione a lungo raggio, la navigazione marittima e il trasporto merci pesante, che dipendono direttamente dall’idrogeno o da un combustibile derivato dall’idrogeno.
Oltre ad altre misure, l’idrogeno ha anche il potenziale per aiutare a soddisfare le piccole ma significative esigenze di bilanciamento e colmare le lacune di una rete elettrica ad alto contenuto rinnovabile, sostituendo il ruolo di una risorsa come il gas naturale dispacciabile.
Ma per gli aspiranti all’idrogeno, interventi come quelli di cui sopra sono solo l’inizio. Riscaldamento domestico, cucina, veicoli, treni: se oggi funziona con combustibili fossili, esiste una possibilità per farlo funzionare con l’idrogeno, o un carburante a base di idrogeno, domani.
Quali sono alcuni degli usi dell’idrogeno nella transizione energetica?
Stoccaggio di elettricità verde in eccesso
L’idrogeno offre una risposta molto promettente al grande problema delle fonti energetiche rinnovabili (solare, eolica, idroelettrica): sono intermittenti, variabili e imprevedibili. Ma la quantità di energia disponibile è di gran lunga maggiore di qualsiasi cosa possiamo consumare.
Basterebbe quindi: catturare questa energia (con più pannelli solari, turbine eoliche, ecc.) ed essere in grado di immagazzinarla producendo idrogeno; quando il vento si è placato o il sole è assente, sarebbe ‘basta’ fare di nuovo elettricità con l’idrogeno immagazzinato, grazie a una cella a combustibile.
In breve, l’idrogeno non è una fonte di energia, è un vettore di energia, come una batteria o un serbatoio.
Conversione dell’elettricità in gas per riscaldamento
Basta miscelare l’idrogeno con il gas naturale dalla rete di distribuzione e può essere utilizzato nelle normali apparecchiature. Con circa il 6% di idrogeno, non è necessario apportare modifiche alla rete o alle apparecchiature. Con gli adattamenti, potremmo arrivare fino al 20%.
L’idrogeno permette così di creare un ponte tra la rete elettrica e quella del gas. Ti permette di passare da una forma di energia all’altra. Soprattutto, fornisce una risposta ai problemi delle fonti energetiche rinnovabili intermittenti.
Molti progetti sono in fase di sviluppo in tutto il mondo e l’Unione europea sostiene attivamente la ricerca in questo settore. L’obiettivo è creare e testare l’idrogeno verde, pilastro della transizione verso un mondo e un’energia sostenibili.
Rifornimento di veicoli alimentati a idrogeno
Siamo ancora lontani dal vedere più stazioni di rifornimento di idrogeno nel nostro paese. È persino difficile acquistare un’auto alimentata a idrogeno e sono molto costose. Ma in Germania, paese di case automobilistiche, sono già in funzione circa 60 stazioni.
I vari tipi di idrogeno
Oggi distinguiamo tra:
- idrogeno grigio, il cui processo produttivo genera emissioni di CO2,
- idrogeno blu, prodotto allo stesso modo ma questa volta con recupero di CO2,
- idrogeno verde, prodotto senza emissioni di CO2, da fonti rinnovabili.
Idrogeno “grigio”: da gas naturale o elettricità
Attualmente, l’idrogeno è prodotto al 95% da gas naturale non rinnovabile a base fossile. L’idrogeno può essere prodotto anche con l’elettricità, per elettrolisi. Questo è un processo che separa l’acqua nelle sue due componenti: ossigeno e idrogeno.
Se l’elettricità utilizzata non proviene da fonti rinnovabili, non è rinnovabile nemmeno l’idrogeno prodotto. E quindi la sua fabbricazione rilascia indirettamente CO2. Ad esempio, nella centrale elettrica a gas oa carbone utilizzata per produrre elettricità per l’elettrolisi.
Idrogeno blu
L’idrogeno blu viene prodotto allo stesso modo, ma questa volta con il recupero della CO2 immagazzinata in giacimenti di gas vuoti.
Idrogeno ‘verde’: da elettricità verde
Se l’idrogeno è prodotto da energia verde e rinnovabile, l’idrogeno non inquina durante la sua produzione. E sappiamo già che non inquina mai quando viene consumato.
