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Più verde nell’arcobaleno idrogeno

“Le emissioni di anidride carbonica hanno generato il riscaldamento globale”. “La decarbonizzazione del settore energetico è essenziale per evitare una catastrofe climatica”. Due affermazioni che ricorrono sempre più spesso quando si parla di transizione energetica. E soprattutto del passaggio dall’uso di idrocarburi da combustibili fossili a forme di energia rinnovabile come l’idrogeno verde. L’obiettivo di questo percorso è un futuro caratterizzato dalla neutralità delle emissioni di CO2.

L’uso dell’idrogeno come combustibile è di per sé privo di emissioni. Ma non la sua produzione. Oggi la maggior parte dell’idrogeno prodotto nel mondo, il cosiddetto idrogeno blu, deriva dal reforming del gas naturale tramite conversione termica catalitica. C’è poi l’idrogeno prodotto attraverso la gassificazione del carbone, designato come marrone o grigio. Entrambi i metodi di produzione sono fonti significative di anidride carbonica, al contrario dell’idrogeno verde.

L’idrogeno verde certificato o CertifHy Green Hydrogen identifica l’idrogeno generato da energia rinnovabile con emissioni di CO2 inferiori del 60% rispetto alla soglia di riferimento, calcolata sulla base dell’attuale processo di reforming del gas naturale.

L’idrogeno a basse emissioni o CertifHy Low Carbon Hydrogen (o anche idrogeno blu) è invece l’idrogeno prodotto da energia non rinnovabile con la cattura e lo stoccaggio dell’anidride carbonica (Ccs). Nonostante alcune basse inefficienze di conversione energetica, la produzione di idrogeno verde tramite elettrolisi, alimentata da energia rinnovabile, è lo scenario del futuro, anche nel settore power to X.

Come combustibile “pulito”, l’idrogeno verde ha un ruolo centrale nel garantire l’obiettivo emissioni zero del 2050 a cui ambiscono molte nazioni. E’ in cima all’agenda politica ed è destinato a ricevere ingenti finanziamenti pubblici. Nella sola Europa il settore dell’idrogeno ha attualmente un valore stimato di 2 miliardi di euro ed entro il 2030 dovrebbe raggiungere la straordinaria cifra di 140 miliardi, garantendo anche 140.000 posti di lavoro. La strategia europea sull’idrogeno, pubblicata l’8 luglio 2020, pone una forte enfasi sull’idrogeno verde. Vero è che il settore è ancora in una fase di consolidamento, ma i principali attori stanno cercando di muoversi in un’unica direzione per garantire l’accesso a nuove tecnologie che domineranno la scena tra 10 anni. Margini minori sono attributi all’idrogeno blu e grigio.

Lo sviluppo di un’economia dell’idrogeno fornirà svariate opportunità di investimento in progetti di infrastrutture come lo stoccaggio di carburante, le stazioni di rifornimento, il bunkeraggio e la distribuzione in gasdotti. Ma ce sono numerose altre anche nel settore produttivo. Esistono già società consolidate nel campo della produzione di idrogeno verde, quotate in borsa, come McPhy Energy, Nel o ITM Power, produttori di elettrolizzatori. I prezzi delle azioni di queste società sono aumentati di recente a seguito degli impegni politici presi dall’Unione europea a sostegno del settore. Haldor Topsøe e altre società di produzione di catalizzatori, come BASF e Clariant, puntano a dominare la scena sia nella produzione di idrogeno che dei combustibili liquidi (power to liquid). Nella catena del valore dell’idrogeno verde, ha un ruolo rilevante la produzione di automobili e camion, così come quello del mercato dei relativi componenti. Le aziende destinate a beneficiarne maggiormente operano nel campo dell’elettricità rinnovabile prodotta dall’energia eolica, solare o idroelettrica.

Dopo la pubblicazione nel novembre 2019 della strategia nazionale sull’idrogeno dell’Australia, diverse nazioni in tutto il mondo hanno inserito l’idrogeno nei propri programmi. In Europa, Norvegia (Hydrogenstrategi) e Germania (Wasserstoffstrategie) hanno entrambe presentato i loro piani lo scorso giugno. Il piano di ripresa economica tedesco post Covid incanalerà miliardi di euro in investimenti sull’energia verde. Allo stesso modo il programma di stimolo europeo (Next Generation stimulus package) assegnerà 750 miliardi di euro agli investimenti nell’idrogeno verde (e a basse emissioni). Una cifra che corrisponde a circa 1500 euro per cittadino. I media tedeschi hanno recentemente riportato che 22 miliardi di euro saranno stanziati per incentivare l’acquisto di nuove “auto pulite” a batteria o a cella a combustibile alimentate a idrogeno, entrambe a zero emissioni di CO2.

Le applicazioni dell’idrogeno verde sono molteplici, dal settore civile a quello industriale. In Scozia è previsto un progetto che utilizzerà l’idrogeno verde per riscaldare le 300 case di Levenmouth. L’idea è di produrre energia elettrica rinnovabile in un vicino parco eolico offshore, convertirla in idrogeno con un’unità di elettrolisi e sfruttare il gasdotto esistente per distribuire il combustibile. In Svizzera, nella centrale elettrica di Alpiq a Gösgen, è installato un elettrolizzatore di 2 MW alimentato da energia idroelettrica, che produce fino a 300 tonnellate di idrogeno all’anno, sufficiente per mantenere circa 50 camion o 1700 auto sulla strada. In Germania milioni di tonnellate di merci vengono trasportate ogni anno su chiatte su e giù per i fiumi Reno, Elba, Neckar e Danubio. Queste chiatte e incrociatori viaggiano attraverso i centri delle principali città causando inquinamento acustico dovuto al rumore dei motori.

L’idea innovativa è utilizzare barche alimentate a celle a combustibile per ridurre i livelli di rumore ed eliminare le emissioni di gas inquinanti atmosferici tossici. Un’analisi del ministero dei trasporti tedesco include gli e-fuel tra le opzioni praticabili. Tra le applicazioni del settore industriale, la raffinazione sta assumendo un ruolo guida nell’utilizzo dell’idrogeno verde per i processi di desolforazione e idrogenazione. Il progetto Get H2 Nukleus, nella Germania nord-occidentale, prevede un elettrolizzatore da 100 MW per generare idrogeno verde che sarà collegato tramite gasdotto a due raffinerie a Lingen e Gelsenkirchen.

Lo scorso maggio il presidente della Commissione europea, Ursula von der Leyen, ha esplicitato le tre priorità del suo mandato: “Rafforzare il mercato unico digitale, puntare sulla salute dell’ambiente con il Green Deal europeo e incrementare la resilienza della società”. Nello stesso periodo la divisione energia dell’Unione europea ha annunciato l’avvio di un percorso che porterà alla implementazione di una strategia per l’idrogeno, integrata nel Green Deal europeo per catalizzare, armonizzare e aumentare il ruolo dell’idrogeno nell’economie di tutta l’Unione.

A sostegno della transizione energetica e per sovvenzionare e incentivare l’impiego dell’idrogeno verde potrebbe essere implementata una nuova tassa sulla CO2 prodotta dagli idrocarburi a basso costo, applicata anche ai beni importati.  Tutto pur di assicurare all’idrogeno verde un ruolo di primo piano sul palcoscenico delle energie pulite. ELoria