L'idrogeno ci salverà?

Il tema ecologista è predominante in tutta l’Unione europea, impegnata a combattere i cambiamenti climatici attraverso politiche green che mirano non solo al miglioramento della qualità della vita dei cittadini , ma anche candidate a proporsi quali modelli dai quali le generazioni future, che saranno chiamate a gestire il mondo dopo di noi, possano trarre ispirazione.

di Mauro Ippolito, iBan First

MAGAZINE

13 set 2023

L’Europa è fortemente convinta che la transizione ecologica possa essere raggiunta attraverso l’attuazione di differenti politiche e, tra queste, l’uso dell’idrogeno può essere forse annoverata tra le più ambiziose. L’idrogeno, pur essendo un elemento chimico molto diffuso sul pianeta, non risulta essere presente come atomo singolo e l’esempio dell’acqua è eclatante (nella molecola dell’acqua due atomi di idrogeno sono combinati con uno di ossigeno NdR). Al fine di ottenere idrogeno puro è necessario impiegare una procedura denominata elettrolisi la cui messa in atto necessita di un enorme dispendio di energia, spesso ottenuta attraverso l’utilizzo di gas metano, che rende questo processo poco conveniente e soprattutto poco ecologico, dovendo fare ricorso a combustibili fossili. L’alternativa all’uso di combustibili fossili, per produrre idrogeno, potrebbe arrivare dall’uso di energia pulita come quella solare o eolica; in tal caso, pertanto, l’idrogeno puro prodotto viene denominato idrogeno verde al fine di differenziarlo da quello prodotto attraverso l’utilizzo di combustibili fossili, chiamato idrogeno grigio.

A cosa punta l'UE?

L’obiettivo dell’Unione europea è proprio quello di produrre energia rinnovabile in quantità sufficiente da rendersi autonoma dalle forniture
energetiche estere, anche alla luce della guerra tra Russia ed Ucraina che ha
costretto l’Europa a rivolgersi ad altri paesi esteri per le forniture di gas e
petrolio. Di fatto l’Europa ha risolto il “problema Russia” spostandosi verso
altri fornitori ritenuti più sicuri, quali i paesi del golfo e quelli nord africani.
Per ottenere l’indipendenza energetica e allo stesso tempo produrre energia
rinnovabile, l’Europa spera di intensificare la produzione di idrogeno verde
attraverso la creazione di isole di produzione che le permettano di raggiungere l’indipendenza entro la fatidica data del 2035.

In Italia sono già presenti diversi progetti che dovrebbero portare ad una
vera evoluzione nella produzione pulita di energia, attraverso l’installazione
di diverse “Hydrogen Valley” legate anche agli aiuti del PNRR attivati dal Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica attraverso un bando da 500 milioni di euro. Dei 49 progetti italiani, ad oggi (20 giugno 2023 NdR), solo la Sicilia non sembra attiva nel settore, nonostante i 40 milioni di progetti finanziabili ed i benefici che ciò comporterebbe anche in termini di indotto.
Mentre gli altri, invece sono distribuiti lungo tutto lo Stivale, soprattutto nelle
aree dove gli impianti produttivi energivori otterrebbero dei benefici diretti.
Tra questi, ad esempio, la produzione di acciaio, carta, cemento e fertilizzanti
sono quelli che potrebbero avere ricadute dirette abbattendo i costi energetici
e allo stesso tempo riducendo l’emissione di CO₂.

In Italia sono già presenti diversi progetti che dovrebbero portare ad una vera evoluzione nella produzione pulita di energia, attraverso l’installazione di diverse “Hydrogen Valley” legate anche agli aiuti del PNRR attivati dal Ministero
dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica
attraverso un bando da 500 milioni di euro

Uno degli utilizzi più immediati potrebbe essere rappresentato da tutte quelle attività industriali energivore che otterrebbero da subito un doppio effetto positivo. Da una parte, infatti, potrebbero beneficiare di prezzi energetici fissi e non dipendenti da fattori esogeni, dall’altro produrre nel pieno rispetto dell’ambiente. A tal proposito, il PNRR ha proposto un piano di produzione di acciaio pulito attraverso lo stanziamento di 1 miliardo di euro a beneficio dell’ex Ilva con la partecipazione di Arcelor-Mittal, ma questo è solo uno degli esempi. Altri esempi replicabili potrebbero riguardare tutte le fonderie italiane che hanno subito impatti negativi in seguito all’ aumento del costo energetico e che risultano trainanti nei confronti dell’industria manifatturiera italiana, oppure le cartiere, le aziende della meccanica o le industrie alimentari. Circa 3.500 PMI italiane ritenute energivore ovvero con consumi maggiori o uguali a 1 GWh secondo il Decreto del 21/12/2017 che ha rivisto il DM 5/4/2013 che definiva le aziende energivore quelle con un consumo maggiore o uguale a 2,4
GWh), e molte di queste avrebbero ricadute dirette in termini di spesa con
possibilità di crescita e occupazione.

Non solo per l'industria

Tuttavia, l’utilizzo dell’idrogeno in diversi settori non deve essere inteso solo per usi industriali. Diversi progetti, infatti, sono rivolti all’uso dell’idrogeno
sia per la mobilità terrestre che per quella aerea. Considerate le difficoltà nell’elettrificare la mobilità automobilistica in Europa, sia per l’assenza di una serie di infrastrutture sia per la consapevolezza dell’inadeguatezza dell’energia elettrica nel risolvere il problema ambientale, visto che la produzione richiede comunque l’utilizzo di fonti non rinnovabili, l’idrogeno potrebbe rappresentare una soluzione a lungo termine nel settore automobilistico, ma non solo. Anche
nel settore aereo, ci sono molti progetti volti alla costruzione di velivoli a zero emissioni grazie all’utilizzo dell’idrogeno come combustibile. Airbus, ad esempio, sta sviluppando un aereo a zero emissioni che dovrebbe entrare
in attività nel 2035, proprio in linea con i progetti europei sulla mobilità green. Inoltre uno studio economico condotto dal gruppo di ricerca Steer, commissionato da Transport & Environment e supportato dall’ European
Climate Foundation, ha esaminato i futuri costi operativi degli aerei a idrogeno
sui voli intraeuropei e ha scoperto che potrebbero essere una tecnologia
efficiente e competitiva in termini di costi per decarbonizzare il settore, a condizione che il cherosene sia tassato adeguatamente (ipotizzando che il cherosene fossile sia tassato in linea con la proposta della Commissione europea sulla tassazione dell'energia, a € 10,75 / GJ - circa € 0,37 / L, NdR).

La Commissione europea sta cercando di incentivare una mobilità sostenibile, anche superando il modello attuale che vede la mobilità elettrica continuare ad acquisire sempre più quote di mercato

Tuttavia, il progetto prevede un investimento di circa 299 miliardi entro il 2050, con lo sviluppo di velivoli a idrogeno che rappresenterebbe solo il 5%
del costo (15 miliardi di euro), mentre la restante spesa servirebbe per finanziare i progetti di produzione di idrogeno verde (54% pari a 161 miliardi di
euro). Una percentuale del 23% circa sarà necessaria per la liquefazione
dell’idrogeno, ovvero il processo mediante il quale l'idrogeno gassoso viene
raffreddato attraverso l’utilizzo di basse temperature che permettono il
passaggio di stato. Ulteriori costi, inoltre, dovranno essere sostenuti per lo
sviluppo di infrastrutture adatte negli aeroporti (12%) e nella distribuzione
del carburante (6%). Di fatto si tratterebbe di attuare una modifica radicale
di processi che al momento riguardano i carburanti fossili (cherosene per aerei) con enormi ricadute economiche sia in termini occupazionali che infrastrutturali.

Come detto, tuttavia, anche la mobilità su gomma avrebbe delle ricadute importanti in termini di riduzione delle emissioni. In Asia, in particolare, le
principali case automobilistiche mondiali stanno sviluppando progetti di
auto ad idrogeno. Questo potrebbe favorire una rapida espansione della mobilità ad idrogeno utilizzando anche le infrastrutture pre-esistenti e rendendo l’idrogeno il propellente del futuro. Sempre per quanto riguarda la mobilità su gomma, Air Liquide e TotalEnergies hanno annunciato una joint-venture per sviluppare una rete di stazioni a idrogeno per i veicoli pesanti in Europa. L’obiettivo è quello di installare oltre 100 stazioni di ricarica sulle principali assi autostradali comprese tra Francia, Belgio, Olanda, Lussemburgo
e Germania. Le ricadute in termini di emissioni di CO₂ sarebbero enormi,
considerando che la gran parte di emissioni avviene proprio per il trasporto di
merci su gomma attraverso i principali snodi autostradali europei.

La Commissione europea sta cercando di incentivare una mobilità sostenibile,
anche superando il modello attuale che vede la mobilità elettrica continuare
ad acquisire sempre più quote di mercato. La motivazione alla base di tale
impegno, come discusso ampiamente nei precedenti articoli de L’Industria
Meccanica, è quella di ridurre la dipendenza da paesi terzi e soprattutto limitare lo sfruttamento delle ricchezze dei paesi in via di sviluppo soprattutto in Africa ed in America Latina sfruttare le risorse interne.