L’idrogeno: il motore della transizione ecologica ed energetica

Il ruolo dell’idrogeno nella transizione ecologica potrebbe essere grandioso e assolutamente centrale. In questa articolo scopriremo in che modo può essere considerato una preziosa alternativa alle fonti fossili per una società a basse emissioni di carbonio e spiegheremo perché potrebbe essere al centro della rivoluzione energetica in atto.

Non ci limiteremo a questo: analizzeremo anche le principali sfide che l’idrogeno verde deve superare per affermarsi, i settori in cui può davvero fare la differenza e presenteremo alcuni progetti concreti che stanno promuovendo la diffusione di questa tecnologia.

L’idrogeno nella transizione ecologica: perché è un elemento fondamentale

Tutti sappiamo ormai quanto sia fondamentale individuare delle risorse energetiche a basse o nulle emissioni di carbonio, per poterci così lasciare alle spalle i combustibili fossili e le loro emissioni nocive, principali responsabili dei cambiamenti climatici.

Non dovrebbe quindi stupire il fatto che idrogeno e transizione energetica vadano a braccetto: si parla infatti di un elemento che risulta presente in ogni dove nell’universo, nonché di un combustibile che si distingue per la massima efficienza energetica per massa. E questo senza creare la benché minima emissione di anidride carbonica: tutto quello che produce l’idrogeno al momento della sua combustione è infatti acqua.

Sembrerebbe dunque che l’idrogeno possa giocare davvero un ruolo da assoluto protagonista nella transizione energetica. Ma perché quindi fino a ora, nel campo delle energie rinnovabili, si è investito soprattutto su fonti come il fotovoltaico o l’eolico?

Semplice: l’idrogeno non è presente in forma di molecola – perlomeno non sul nostro pianeta – e quindi va estratto. Questo processo, eccezion fatto per l’elettrolisi, ha un impatto ambientale notevole, nonché dei costi che possono essere importanti, che frenano l’avanzata dell’idrogeno.

Come l’idrogeno può rivoluzionare il sistema energetico globale: l’elettrolisi

Si è visto qual è l’ostacolo dell’idrogeno, è si è presentato il problema principale che ostacola il suo utilizzo su larga scala. Ma non ci sono dubbi: vista l’importanza della transizione ecologica, nei prossimi anni si perfezioneranno i processi per estrarre l’idrogeno in modo sostenibile. La strada migliore è stata individuata nell’elettrolisi, ovvero con l’estrazione dell’idrogeno direttamente dall’acqua utilizzando dell’energia da fonti rinnovabili. Così facendo è possibile ottenere l’idrogeno verde, su cui ritorneremo in modo più approfondito tra poco.

L’idrogeno come alternativa alle fonti fossili per una società a basse emissioni di carbonio

Come anticipato, il grande interesse intorno all’idrogeno come fonte di energia è motivato dalla sua super efficienza, che corre parallela con la sua combustione che non produce emissioni nocive. Per capire quanto questo combustibile sostenibile sia potente, basta citare il fatto che il contenuto di energia per unità di peso dell’idrogeno è di tre volte superiore rispetto alla benzina. O ancora, basti pensare al fatto che le reazioni di fusione nucleare che danno “vita” alle stelle sono alimentate proprio da masse enormi di idrogeno”.

Idrogeno verde: la chiave per una transizione energetica sostenibile

Abbiamo già citato alcune volte l’idrogeno verde. Il problema di partenza lo abbiamo anticipato: l’idrogeno non si trova da solo e “pronto all’uso” in natura. È invece necessario estrarlo, con una moltitudine di possibili processi, quasi tutti caratterizzati però da emissioni che rendono l’uso dell’idrogeno per la transizione energetica paradossalmente poco attraente. E poi, per l’appunto, c’è l’idrogeno verde: come viene estratto?

La produzione di idrogeno verde attraverso energie rinnovabili

L’idrogeno verde si ottiene dall’acqua tramite un processo chiamato elettrolisi, che utilizza l’elettricità per separare le molecole d’acqua in ossigeno e idrogeno. Quando l’energia impiegata è a impatto zero, ad esempio quella prodotta da turbine eoliche, il risultato è un idrogeno completamente sostenibile e privo di emissioni.

Vale quindi la pena sottolineare il fatto che esistono diversi “colori” di idrogeno, a definire di volta in volta il processo utilizzato per la sua estrazione. Nel caso dell’idrogeno marrone, per esempio, parliamo di una produzione che prevede la gassificazione alimentata dal carbone; l’idrogeno giallo, per fare un altro esempio, è il risultato di elettrolisi, alimentata però da energia elettrica non rinnovabile.

Come l’idrogeno verde contribuisce alla riduzione delle emissioni di CO2

Studiare il ruolo dell’idrogeno verde nella transizione energetica vuol dire capire anche come l’ingegnere energetico si inserisce nella transizione green: sono queste professioni, insieme ai ricercatori e ai tecnici, a lavorare ogni giorno per rendere fonti come l’idrogeno maggiormente convenienti e sostenibili, per poter arrivare davvero alla creazione di energia e al suo utilizzo senza emissioni di anidride carbonica nell’atmosfera.

Settori chiave in cui l’idrogeno può fare la differenza

L’impiego dell’idrogeno nella sostenibilità potrebbe quindi fare la differenza. Ma in che modo effettivamente questa sostanza può essere utilizzata per cancellare la dipendenza dai combustibili fossili, affiancando le fonti di energia rinnovabili per avere una società a ridotto impatto ambientale?

L’idrogeno può avere tantissimi utilizzi diversi: potrebbe persino essere impiegato come combustibile nei nostri piani di cottura domestici. Ma vediamo ora quali sono i principali utilizzi dell’idrogeno nei vari settori.

L’uso dell’idrogeno nel trasporto e nell’industria

C’è chi è fermamente convinto che l’impatto dell’idrogeno nella transizione energetica possa essere grandioso, e che dunque continua a investire in progetti che partono da questa sostanza. C’è stato un periodo, non molto tempo fa, in cui i diversi brand automobilistici non avevano ancora deciso se investire sulle automobili elettriche, a batterie oppure sulla ricerca e sviluppo per portare sul mercato delle automobili a idrogeno.

Come è noto il mercato è andato dalla parte delle batterie, ma non ci sono dubbi nell’affermare che l’idrogeno può costituire la soluzione migliore per tutte le applicazioni catalogate come “hard to abate”, difficili da decarbonizzare o riconvertire.

Ecco che allora, nel mondo dei trasporti, l’idrogeno potrebbe essere utilizzato come combustibile in luogo dei colleghi fossili per tutti quei grandi veicoli che richiedono enormi quantità di energia, tanto da rendere improbabile l’uso di batterie. Gli esempi principali sono costituiti dagli aerei e dalle navi, e in generale i più grandi mezzi destinati a coprire lunghe distanze.

Guardando invece all’industria, i settori hard to abate in cui l’idrogeno potrebbe permettere a breve la dismissione dei combustibili fossili sarebbero quelli della metallurgia, della produzione di cemento e della chimica.

Progetti e politiche per accelerare l’adozione dell’idrogeno

Si è parlato dell’ipotesi delle auto a idrogeno. Va detto, parlando di progetti che prevedono l’impiego di idrogeno come fonte di energia per il futuro, che ci sono grandi case automobilistiche che continuano ancora oggi a investire tantissime risorse nell’idrogeno: si parla soprattutto di Toyota, ma anche di Hyundai e BMW. La tecnologia di riferimento è in questo caso quella delle celle a combustibile, che permettono non solo di muoversi senza emissioni nocive, ma anche di avere rifornimenti rapidi, cosa che come sappiamo non caratterizza le automobili elettriche.

Nel mondo ci sono diversi importanti fondi di investimento intorno all’idrogeno: si pensi al Clean Hydrogen Infrastructure Fund, con 2 miliardi di euro provenienti da oltre 50 investitori, che ha recentemente investito in Everfuel, uno sviluppatore danese che sta mettendo a punto un elettrolizzatore da 20 MW. E ci sono anche progetti per un futuro in cui l’idrogeno sarà effettivamente utilizzato in dosi massicce, come l’HyTransPort, una dorsale dell’idrogeno che dovrebbe collegare Olanda, Belgio e Germania.

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