28/08/2020

Idrogeno: il gas verde del futuro?

L’idrogeno è un gas combustibile conosciuto ed utilizzato fin da tre secoli fa.


Per anni è stato confinato ad applicazioni industriali di nicchia, sopraffatto, per via del suo costo di produzione, da altri combustibili più economici.

 

Oggi lo scenario è cambiato, e ancora cambierà, vedendo con ogni probabilità l’idrogeno elevarsi ad un nuovo ruolo strategico nella partecipazione alla decarbonizzazione del pianeta. E non sarà a causa di uno scontro tra titani energetici, tra gli elettroni dell’energia elettrica e le molecole del gas combustibile, ma grazie ad una perfetta sinergia complementare perché, se ben gestita e orchestrata a livello normativo e d’investimento, vedrà l’energia rinnovabile del sole e del vento collaborare con l’idrogeno per eliminare i limiti insormontabili che oggi l’energia elettrica rinnovabile ha insiti nel sistema di produzione: la sua intermittenza e l’impossibilità di stoccaggio in grandi quantità.


E l’idrogeno sarà in grado di soddisfare i nostri bisogni sempre maggiori di energia, compreso quello del comparto del riscaldamento degli edifici, uno dei settori più energivori, che oggi assorbe una enorme quantità di gas combustibile fossile.


Questo nuovo, interessante e lungimirante scenario energetico è contenuto e spiegato in modo semplice ma efficace da Marco Alverà, Amministratore Delegato di SNAM, una delle principali società di infrastrutture energetiche al mondo, nel suo libro “Rivoluzione Idrogeno”, che tratteggia il futuro del mercato dell’energia da qui al 2050, anno nel quale, secondo quanto stabilito a livello europeo, dovremmo raggiungere la neutralità energetica, cioè l’utilizzo delle sole energie rinnovabili che il nostro pianeta ci mette a disposizione.


Di seguito una sintesi dei passaggi più significativi di questo interessantissimo libro.

 

Il complemento dell’energia elettrica

Nel 2000 il prezzo dell’idrogeno da rinnovabili era quaranta volte superiore a quello del petrolio. Si stima che tra 5 anni l’idrogeno sarà un competitor di alcuni attuali combustibili.


L’elettricità rinnovabile ha bisogno di soluzioni complementari, perché è difficile da utilizzare nei luoghi dove viene generata, è difficile da stoccare ed è difficile immaginare di poterla usare per decarbonizzare alcuni settori energivori come quelli dell’acciaio, della chimica e dei trasporti aerei e navali.

 

tabella-idrogeno

 

Il tema energetico è sempre più importante e strategico per il nostro futuro. A breve non sarà più il costo del lavoro il fattore competitivo decisivo tra i Paesi, ma il prezzo dell’energia.


L’idrogeno verde può essere la soluzione energetica e di decarbonizzazione che stiamo cercando. Infatti si pone a cavallo tra il mondo delle molecole e quello degli elettroni. L’idrogeno non compete con le rinnovabili, bensì le favorisce, eliminandone i principali limiti di utilizzo, sfruttando al meglio le infrastrutture esistenti.

 

Energia verde per tutto l’anno

L’idrogeno al momento è l’unica soluzione per stoccare energia rinnovabile per lunghi periodi, in grandi quantità e per gestire le differenze stagionali tra consumi e produzione.


Il picco invernale di consumi di energia, infatti, supera di diverse volte quello della capacità della rete elettrica, non solo in Italia.

 

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L’elettrificazione degli impianti di riscaldamento comporterebbe investimenti per rifare gli impianti di tutte le abitazioni, poiché le pompe di calore elettriche richiedono elevati livelli di isolamento termico e sono poco efficienti nei climi freddi. La soluzione tecnologicamente più conveniente potrebbe risultare l’uso dell’idrogeno verde da rinnovabile, per alimentare una caldaia oppure una pompa di calore a gas per fornire sia riscaldamento che raffreddamento.

 

L’idrogeno e gli apparecchi a gas

L’uso dell’idrogeno puro richiede un parziale adattamento alla rete di distribuzione del gas e l’installazione di nuove caldaie, bruciatori e apparecchi di cottura nelle case. Il costo sarebbe inferiore rispetto a quello di ammodernamento della rete elettrica e della conversione delle abitazioni al riscaldamento elettrico, anche se richiederebbe un lavoro significativo.


Esiste però una soluzione intermedia, facile ed immediata: la miscelazione del metano con l’idrogeno. Fino a determinate percentuali di idrogeno nel metano, potrebbero non essere necessari investimenti in infrastrutture e componenti. Alcune sperimentazioni di SNAM hanno dimostrato la possibilità concreta di miscelare il 10% di idrogeno al gas naturale nell'infrastruttura di distribuzione esistente.

 

Le reti gas saranno idonee?

I Paesi che dispongono di reti di distribuzione gas con tubi in acciaio possono arrivare a trasportare miscele al 25% di idrogeno senza investimenti e al 100% con qualche ritocco. I gasdotti che giacciono sotto il Mediterraneo offrono il potenziale per veicolare idrogeno al 100%, con modifiche ad alcune componenti dell’impianto e l’ammodernamento delle stazioni di compressione.


L’idrogeno contiene moltissima energia rispetto al suo peso. Un chilogrammo di idrogeno contiene 120 Megajoule, il più alto contenuto energetico di qualsiasi combustibile chimico, oltre 100 volte quello delle batterie elettriche e quasi 3 volte quello della benzina.


L’idrogeno in grandi quantità potrebbe essere prodotto attraverso l’energia elettrica generata da estesi impianti fotovoltaici posti in zone soleggiate, che alimentano elettrolizzatori in grado di produrre idrogeno da trasportare nelle pipeline esistenti. Basterebbe attrezzare lo 0,8% del Sahara con moderni parchi solari e trasformare l’elettricità in idrogeno, per soddisfare tutti i fabbisogni energetici europei.

 

La questione sicurezza

La sicurezza è uno degli ostacoli principali sulla strada dello sviluppo delle reti di idrogeno. Ma l’idrogeno non è più pericoloso di altri combustibili. Come ogni altro vettore energetico, pone dei rischi solo se non viene trattato e controllato in modo opportuno: l’idrogeno è già attualmente utilizzato in sicurezza in grandi quantità (circa 70 milioni di tonnellate all'anno) nelle industrie petrolifere e chimiche di tutto il mondo. Qualcuno ricorderà anche che nei primi cinquanta anni del secolo scorso, veniva distribuito nelle case un gas chiamato “gas di città”, che era composto per il 50% da idrogeno. Ovviamente saranno necessarie opportune e mirate campagne di formazione, informazione e sensibilizzazione sul suo utilizzo e sulla sicurezza, per migliorarne la positiva percezione.

 

Siamo forse all'alba di una nuova era energetica, di un potenziale mercato che vedrà molecole di gas ed elettroni andare a braccetto e non in contrapposizione, complementari tra loro per trasportare, stoccare e rendere fruibile tutta l’energia rinnovabile del sole e del vento.