Tutte le sfumature dell'Idrogeno, il vettore energetico del futuro!
Verde, blu, grigio: Quali sono i colori dell’idrogeno sostenibile e il suo ruolo nella transizione ecologica.
Idrogeno nero, grigio, blu, verde viola. L'arcobaleno di colori affibbiati all'idrogeno è utile per capire l'impatto ambientale delle diverse modalità usate per produrlo. Del ruolo dell'idrogeno come vettore energetico se ne parla da decenni, ma mai come ora la produzione di H2 è diventata una priorità di investimento nei piani di transizione ecologica europei. Ma cosa si intende per idrogeno sostenibile e cosa indicano tutti questi colori?
L'idrogeno è l'elemento più abbondante nell'universo. Si trova nella maggior parte delle stelle e compone il 70% della massa del sole. Trasparente, allo stato gassoso invisibile, non appena è libero trova un altro elemento a cui aggrapparsi e con cui formare una molecola. Per esempio due atomi di idrogeno che si legano ad uno di ossigeno formano l'acqua (H2O). L'unione tra un atomo di carbonio e l'idrogeno forma invece gli idrocarburi, dal più piccolo e leggero metano fino alle pesanti e complesse molecole degli idrocarburi liquidi e solidi (come il carbone).
L'idrogeno, come l'elettricità, è un vettore energetico, cioè un composto in grado di veicolare l'energia da una forma ad un'altra. Essendo raramente libero, c'è un solo modo per ottenere idrogeno: staccarlo dalle molecole in cui è combinato. E per farlo serve energia, che può provenire da fonti fossili o rinnovabili.
L'idrogeno molecolare è attualmente prodotto su larga scala, ma viene utilizzato principalmente per la sintesi dell'ammoniaca per i fertilizzanti, nei processi di raffinazione del petrolio e per la sintesi del metanolo. Come anticipato prima, il colore dell'idrogeno è assegnato in base al modo con cui viene prodotto. Attualmente quello grigio, che copre la maggior parte della produzione, deriva da fonti fossili, in particolare dal metano tramite la reazione di steam reforming. Un processo che emette anidride carbonica.
L'idrogeno più impattante dal punto di vista climatico è quello "nero" perché viene estratto dall'acqua usando la corrente prodotta da una centrale elettrica a carbone o a petrolio. Viene definito invece "blu"-la produzione di idrogeno che avviene da combustibili fossili come il gas naturale. A differenza di quello "grigio", l'anidride carbonica emessa durante il processo non viene liberata nell'aria ma viene catturata e immagazzinata.
Passando all'idrogeno ricavato da fonti rinnovabili, il "viola" viene estratto dall'acqua (tramite elettrolisi) usando la corrente prodotta da una centrale nucleare, cioè a zero emissione. Infine il più sostenibile idrogeno "verde" viene estratto dall'acqua usando la corrente prodotta da una centrale alimentata da energie rinnovabili, come idroelettrica, solare o fotovoltaica. Secondo le previsioni di BlombergNEF, sebbene ora l'idrogeno blu sia più economico di quello verde, la situazione dovrebbe invertirsi entro il 2030. Anche l'Analisi IEA rileva che il costo di produzione dell'idrogeno da elettricità rinnovabile potrebbe diminuire del 30% entro il 2030 a causa del calo dei costi delle rinnovabili.
Dalla Strategia sull'idrogeno della Commissione Europea si legge che investire sull'idrogeno è diventata una priorità del piano Next Generation Europe. Il Piano Nazionale per la Ripresa e la Resilienza (PNRR) italiano prevede 3,2 miliardi di euro per la ricerca, la sperimentazione, la produzione e l'utilizzo dell'idrogeno, assegnandogli quindi un ruolo da protagonista nella transizione ecologica.
Tra le altre cose, l'idrogeno può essere trasformato in elettricità e metano per alimentare le case, e in combustibili per auto, camion, navi e aerei. Per queste applicazione il governo italiano ha intenzionedi coprire il 2% della domanda energetica finale entro il 2030 (e fino al 20% entro il 2050) con l'idrogeno. Questo piano ha suscitato diversi dubbi e critiche, soprattutto nell'ambito del trasporto terrestre. Secondo Legambiente: "per il trasporto su strada, che nel frattempo ha visto l'affermazione della mobilità elettrica - largamente più efficiente, meno costosa e già tecnologicamente matura per molti segmenti - l'utilizzo dell'idrogeno non è giustificabile, se non in applicazioni di nicchia".
Secondo Nicola Armaroli, Research Director del CRN, l'idrogeno pone un dilemma per il futuro del sistema energetico in Italia e in altri Paesi. "Finché non avremo grandi surplus di elettricità rinnovabile, cosa che difficilmente avverrà prima del 2030 - ha scritto Armaroli in un articolo apparso su Nature - usare l'elettricità per produrre idrogeno e poi utilizzarlo per alimentare le auto o riscaldare gli edifici è in netto contrasto con l'obiettivo di aumentare l'efficienza energetica dell'UE del 32,5% entro il 2030. Sono già disponibili tecnologie elettriche dirette più mature ed efficienti, come i veicoli a batteria e le pompe di calore".