Tra “verde” e “grigio” esiste un ampio spettro di colori che definiscono l’idrogeno in base all’impatto climatico del processo utilizzato per la sua produzione. L’idrogeno non è – come talvolta viene detto erroneamente – una fonte di energia, ma è soltanto un “vettore energetico“, ovvero un mezzo con il quale si può traferire energia da un sistema all’altro. Oltre che per alimentare sistemi di trasporto a basso impatto ambientale e climatico, l’idrogeno è la materia prima per numerosi processi chimici industriali, a cominciare da quelli utilizzati per preparare i fertilizzanti azotati. Produrre idrogeno con il giusto “colore” è di fondamentale importanza per realizzare una efficace transizione ecologica.
Un recente articolo apparso su Il Sole 24 Ore ci informa sul coinvolgimento di 2 primarie aziende nazionali (Saipem ed Edison) in una iniziativa della Regione Puglia volta allo sviluppo della produzione di idrogeno “verde“. Il colore “verde” indica l’idrogeno ottenuto per elettrolisi dell’acqua, usando esclusivamente energia prodotta da fonti rinnovabili.
Nel caso specifico, si fa riferimento ad un parco solare con una potenza di picco installata pari a circa 400 MW, in grado di far funzionare un impianto di elettrolisi dell’acqua con una potenza di circa 220 MW. Ulteriori espansioni di questa iniziativa potranno avvenire dopo che sarà andata a buon fine l’installazione, sempre in Puglia, di 2 parchi eolici galleggianti, posizionati in mare aperto (qui potete trovare ulteriori informazioni su questi 2 progetti: Odra Energia e Kailia Energia).
L’ambizione del progetto è quella di sviluppare in Puglia una produzione significativa di idrogeno ad impatto climatico nullo che possa essere utilizzato per il trasporto delle merci a lunga distanza utilizzando camion elettrici dotati di celle a combustione. Un’altra ipotesi allo studio è quello di impiegare l’idrogeno “verde” in diversi tipi di processi industriali, contribuendo a ridurne l’impronta climatica ed ambientale. Con l’idrogeno si può fare di tutto, anche l’acciaio.
In una fase transitoria, l’idrogeno “verde” potrebbe essere mescolato al metano usato come combustibile (massimo 10% in volume) per ridurne l’impatto climatico. Non sarebbe l’uso migliore dell’idrogeno “verde” da un punto di vista ambientale perché perché mitigherebbe solo in minima parte l’impronta climatica delle centrali termiche alimentate a metano, ma – in determinate situazioni e per un tempo limitato – forse potrebbe aiutare ad avviare una più ampia transizione energetica.
Attualmente in Italia l’idrogeno “verde” è “merce rara“. L’idrogeno viene prodotto quasi esclusivamente partendo dal metano che viene prima trasformato in syngas tramite una reazione che, in inglese, viene chiamata “steam reforming“:
CH4 + H2O → CO + 3 H2
Successivamente il monossido di carbonio (CO) presente nel syngas subisce una ulteriore reazione (chiamata, in inglese, “water-gas shift“) che permette di ricavare una ulteriore molecola di idrogeno:
CO + H2O → CO2 + H2
Complessivamente, partendo da una molecola di metano e 2 molecole d’acqua si ottengono 4 molecole di idrogeno ed 1 di anidride carbonica.
In gergo, l’idrogeno prodotto partendo dal metano viene definito “grigio“. Se, invece di farci acqua minerale gassata, la CO2 liberata nel processo viene sequestrata in maniera stabile si parla di idrogeno “blu“.
Esistono molti altri “colori” dell’idrogeno su cui non mi dilungo. Chi fosse interessato ad approfondire l’argomento può consultare questa referenza.
Il recente folle aumento del costo del metano ha completamente messo in crisi la filiera industriale dell’idrogeno “grigio“, facendone schizzare il costo alle stelle.
Questa è una pessima notizia per molti, ma è un’ottima notizia per i produttori di idrogeno “verde” (quello, lo ripeto, prodotto per elettrolisi con energie rinnovabili). Fino ad un paio di anni fa i costi dell’idrogeno “verde” erano assolutamente non competitivi rispetto a quelli dell’idrogeno ricavato partendo dal metano, ma oggi non è più così.
Non sappiamo come evolverà in futuro il costo del metano, ma molti osservatori sono concordi nell’affermare che il tempo del metano a buon mercato sia definitivamente tramontato. Se questa ipotesi si rivelasse veritiera, l’idea di produrre idrogeno usando energie rinnovabili (principalmente solare ed eolico) potrebbe rivelarsi vincente.
Anche perché l’idrogeno si può immagazzinare facilmente e quindi verrebbero risolti alla radice i problemi della variabilità del livello di produzione energetica che sono tipici di alcune fonti rinnovabili: gli elettrolizzatori funzionerebbero solo quando l’energia ottenuta da solare fotovoltaico o da impianti eolici fosse effettivamente disponibile, accumulando idrogeno che sarebbe usato successivamente sia per l’autotrazione che per alimentare processi industriali carbon-free.
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