"Blu" e "verde": cosa cambia nella sfida per l'energia

L'idrogeno può essere un attore importante nel quadro della corsa globale alla transizione energetica. L’idrogeno, sottolinea Industria Italiana, “non genera nei suoi vari utilizzi emissioni climalteranti e inquinanti e può essere trasportato e stoccato utilizzando le infrastrutture già esistenti”.

Snam nel suo recente piano industriale è stata tra le principali aziende italiane a voler dare seguito alle previsioni secondo cui dall'idrogeno potrebbe arrivare quasi un quarto (23%) della domanda nazionale di energia entro il 2050 in uno scenario di decarbonizzazione al 95%. Il gruppo di San Donato Milanese, alla ricerca di prospettive di sviluppo nel settore, ritiene che la miscelazione di gas e idrogeno nella rete di distribuzione (fino al 10-20%) per il riscaldamento domestico potrebbe costituire un segmento di sviluppo del mercato e punterà 3 miliardi di euro entro il 2030 su questo obiettivo.

L’associazione Hydrogen Council ha stimato che nei prossimi anni il valore complessivo dell’economia dell’idrogeno è destinato ad aumentare dai circa 100 miliardi di dollari l’anno di oggi fino a 2.500 miliardi di dollari nel 2050.

L'idrogeno è un mezzo di trasmissione dell'energia di facile immagazzinamento e che può sfruttare infrastrutture già esistenti, il che gli consente di essere sfruttato successivamente per altri scopi e in momenti diversi da quello immediatamente successivo alla sua produzione;

Questo dinamismo, però, ci impone di riflettere con attenzione su quale tipo di idrogeno si vuole portare nell'economia per alimentare i processi di frontiera e la generazione. Se il tradizionale "idrogeno grigio" non è ritenuto funzionale alla transizione energetica, le utilities, i governi e le aziende puntano fortemente sull'idrogeno blu e, in prospettiva, quello verde.

I diversi colori dell'idrogeno si riferiscono ai diversi tipi di tecnologia necessari per estrarlo. L'idrogeno è abbondante in natura ma non si trova libero, puro dato che appena si ritrova libero trova un altro elemento differente cui aggrapparsi e con cui formare una molecola, ad esempio l'acqua. L'idrogeno va dunque estratto dalle molecole in cui è intrappolato. "L’idrogeno", nota Il Sole 24 Ore, "può essere strappato dal metano o dagli altri idrocarburi (steam reforming), ma poi va trovata una destinazione al carbonio che rimane sotto forma di quell'anidride carbonica che si vuole evitare, oppure può essere estratto dall'acqua scomponendola nei due elementi costitutivi, cioè idrogeno e ossigeno". Il tradizionale idrogeno grigio si produce in un contesto in cui all'anidride carbonica rilasciata non viene data alcuna destinazione se non la fuga in atmosfera, mentre l'idrogeno blu sfrutta almeno in parte impianti in cui la struttura di produzione è accoppiata con un sistema di cattura e di stoccaggio permanente.

Rivista Energia ha scritto che nel mondo "oggi il 96% dell’idrogeno impiegato nel mondo in processi industriali viene prodotto da combustibili fossili; in particolare circa il 50% del totale da steam reforming del metano (con un’efficienza del 75-80%)", mentre solo il 4% è prodotto con elettrolisi dell'acqua. Sull'aumento di questa prospettiva si gioca la partita futura dell'idrogeno verde.

Per esser definito "verde" l'idrogeno deve essere estratto dall’acqua al termine di un processo che sfrutta la corrente prodotta da una centrale alimentata da energie rinnovabili, come l'idroelettrica, la fotovoltaica o la solare. I costi di produzione dell'idrogeno verde, attualmente stimati in Italia tra i a 6 a 8,7 €/kg, a seconda della taglia dell’elettrolizzatore, sono mediamente da 4 a 5 volte superiori a quelli dell'idrogeno blu, ma ci si aspetta che negli anni a venire le nuove tecnologie e lo sviluppo infrastrutturale aiuti a liberare il potenziale esistente. Risultando sostenibile al 100%, l'idrogeno verde non emette gas inquinanti né durante la combustione né durante la produzione; la via per unire generazione a idrogeno e energia rinnovabile è stata da molte aziende e utilities individuata nello sfruttamento della produzione in eccesso di energia rinnovabile nei momenti in cui questa risulta sovrabbondante rispetto alla richiesta del sistema elettrico in cui è immessa. La produzione flessibile di idrogeno può comportare un secondo utilizzo di queste fonti che aumenta efficienza e capacità di diffusione delle rinnovabili.

In quest'ottica l'Italia può giocare un ruolo con Prometeo, il progetto europeo coordinato da Enea per accelerare sulla generazione dell'idrogeno verde. Come scrive Mondo Fluido, Prometeo "prevede di utilizzare il calore da solare ad alta concentrazione e l’energia elettrica di fotovoltaico/eolico per ridurre il costo dell’idrogeno verde, portandolo al di sotto dei 2 €/kg. Il progetto prevede la realizzazione in Italia di un prototipo di elettrolizzatore ad ossidi solidi da 25 kWe in grado di produrre 15 kg di idrogeno al giorno, che in seguito verrà validato in Spagna presso un impianto fotovoltaico".

Inoltre, sul fronte di entrambi i tipi d'idrogeno l'Italia può sfruttare in termini dual-use la sua vasta rete di gasdotti e la centralità nel settore delle rinnovabili per diventare un hub euro-mediterraneo di questa innovativa fonte di energia. Destinata a cambiare negli anni a venire gli equilibri produttivi e industriali di diversi settori