Il momento dell’idrogeno verde è arrivato. Una breve analisi per imparare a conoscerlo e a sfruttarne al meglio le potenzialità: investire bene su questo materiale per la propria crescita aziendale e per un futuro migliore per tutti.
Cos’è l’idrogeno
L’idrogeno è il primo elemento della tavola periodica ed è l’elemento più abbondante dell’universo osservabile. È presente in stato di plasma nelle stelle, essendone anche il principale costituente, e rappresenta il combustibile delle reazioni termonucleari. Sulla Terra è scarsamente presente allo stato libero o molecolare e deve quindi essere prodotto. Tra i suoi numerosi usi citiamo la produzione di ammoniaca, l’idrogenazione degli oli vegetali, combustibile alternativo e come riserva di energia nelle pile a combustibile.
Idrogeno grigio, blu e verde: le differenze
Il principale vantaggio dell’idrogeno è che bruciando non emette gas serra ma vapore acqueo. Visto che non è un elemento presente da solo in natura, bisogna estrarlo in maniere alternative. Ad oggi abbiamo tre principali modi di produrre idrogeno. L’idrogeno cosiddetto “grigio” viene prodotto dal metano. Questo metodo di estrazione e produzione è ad oggi il più economico ma anche il più inquinante perché viene immessa nell’atmosfera moltissima CO2.
Anche l’idrogeno “blu” viene prodotto dal metano, ma la CO2 emessa viene prodotta come materiale di scarto, che viene al momento immagazzinata in giacimenti sotterranei.
Infine c’è l’idrogeno “verde” sul quale si sta concentrando l’Europa. L’idrogeno è qui prodotto dall’acqua e da fonti rinnovabili. Emette ossigeno nel processo di produzione e non produce gas serra quando si consuma: rilascia nell’atmosfera solo vapore acqueo. La tecnologia per la sua produzione è già attiva ma necessita di investimenti per essere usata su larga scala.
Gli utilizzi dell’idrogeno verde: le auto
Gli usi dell’idrogeno sono molteplici ma qui ci concentreremo solamente su alcuni. L’automotive è tra i principali settori produttivi della nostra regione. La produzione si sta ora avviando verso l’elettrico ma è già chiaro che l’idrogeno verde può diventare un combustibile adatto alle automobili del futuro. Queste auto, che viaggeranno in un futuro non troppo lontano, hanno radici antiche. Le prime celle a combustibile, il cuore delle vetture ad idrogeno, sono state inventate nel 1839 in Inghilterra dal fisico William Grove. L’auto immagazzina l’idrogeno in bombole ad alta pressione. Questo viene poi immesso nella pila a combustibile, anche detta fuel cell, dove scaturisce una reazione elettrochimica che genera elettricità ed acqua. L’acqua è poi rilasciata nell’atmosfera sotto forma di vapore acqueo. Secondo gli ultimi studi, l’idrogeno è adatto alle lunghe percorrenze: si contano 400 km con un pieno e un tempo medio di rifornimento di 3 minuti.
Treni e navi ad idrogeno
Non solo auto ma anche navi e treni. Le prime imbarcazioni potrebbero prendere il largo già nel 2030. Fincantieri, Msc Crociere ed Enel (per citare solamente alcune delle aziende già coinvolte nei progetti) sono presenti nel porto di La Spezia con studi preliminari e primi prototipi. Msc Crociere ha infatti commissionato due navi crociera ad idrogeno a Fincantieri: dovrebbero entrare in servizio nel 2027 e nel 2028. Un propulsore navale ad idrogeno funziona con lo stesso principio di un motore automotive: occorre l’alimentazione continua di ossigeno, prelevato dall’ambiente, e di idrogeno verde, che deve essere accumulato e trasportato a bordo della nave in serbatoi sottoposti a pressione e freddo.
Già testato in Francia, il treno ad idrogeno giungerà nel Belpaese nel 2023: anche qui si utilizza il principio delle celle a combustibile per generare elettricità, con l’unica emissione nell’ambiente di vapore acqueo. La prima regione ad essere fornita da treni ad idrogeno sarà la Lombardia: in Piemonte saranno inizialmente interessate le tratte Cuneo-Ventimiglia e Novara-Biella.
L’Unione Europea e l’idrogeno verde
Viviamo in un periodo che sarà ricordato per sempre nella memoria collettiva umana: possiamo cambiare e adattarci ad un clima nuovo, salvare il salvabile e ricominciare a vivere in armonia con la natura. Per questo l’idrogeno verde è importante adesso. Nell’ambito della transizione energetica e di una Europa a zero emissioni entro il 2050, l’Unione ha adottato una strategia per l’idrogeno, con un documento firmato a Bruxelles nel luglio 2020.
Gli obiettivi sono tanti: l’idrogeno deve sostituire i combustibili fossili progressivamente in tutti i settori. I privati e gli stati membri non possono agire da soli: c’è bisogno dell’impegno di tutti in questa trasformazione epocale che deve avvenire in poco più di 20 anni. Secondo la strategia, vanno installati in Europa almeno 6 GW di elettrolizzatori per l’idrogeno rinnovabile entro il 2024 e 40 GW entro il 2030.
L’Italia e il PNNR
Attraverso il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza il nostro Paese può investire nell’idrogeno verde, risorsa quanto mai fondamentale per le nostre industrie e il nostro futuro. A questo proposito il PNNR prevede quattro punti principali per la produzione e l’uso dell’idrogeno verde in Italia:
- sviluppare progetti bandiera per l’utilizzo di idrogeno nei settori industriali “difficili da abbattere”, a partire dalla siderurgia;
- favorire la creazione di “Hydrogen Valleys”, facendo leva in particolare su aree con siti industriali dismessi;
- abilitare, tramite stazioni di ricarica, l’utilizzo dell’idrogeno nel trasporto pesante e in selezionate tratte ferroviarie non elettrificabili;
- supportare ricerca e sviluppo e completare tutte le riforme e regolamenti necessari a consentire l’utilizzo, il trasporto e la distribuzione di idrogeno.
Il secondo punto, le Hydrogen Valleys – le valli dell’idrogeno, sono forse il punto che più ci tocca da vicino. Il governo ha individuato diverse zone sul territorio che potranno ospitarle: gli impianti, aree dismesse già collegate alla rete elettrica, serviranno per installare elettrolizzatori. L’idrogeno prodotto sarà poi trasportato via camion in una prima fase o direttamente tramite la rete gas. Si prevede poi di creare aree di rifornimento di idrogeno per il trasporto pubblico locale o il trasporto su gomma in transito. Le prime regioni individuate per ospitare le Hydrogen Valley sono cinque: Piemonte, Friuli-Venezia-Giulia, Umbria, Basilicata e Puglia. Non mancano però progetti privati, come il progetto Agnes di Eni in Emilia Romagna, che prevede l’utilizzo delle piattaforme dismesse dell’Adriatico e consiste in due parchi eolici, un parco fotovoltaico e un impianto di elettrolizzazione per la produzione di idrogeno verde.
Il ruolo del Piemonte nel futuro verde europeo
Il Piemonte ha fatto dell’Hydrogen Valley il suo progetto bandiera del PNNR. Oltre agli impianti di elettrolizzazione di idrogeno in alcune aree dismesse della Regione, sono state presentate altre 4 linee di intervento.
- Ricerca: con il Politecnico, gli Atenei e l’Environment Park, Torino rappresenta già un punto di riferimento per la creazione di un “polo dell’idrogeno”
- Ferrovie: conversione dal diesel all’idrogeno di alcune linee ferroviarie come la Cuneo-Ventimiglia e la Novara-Biella (già citate in precedenza) e altre linee ferroviarie dismesse da tempo e riutilizzabili anche a scopo turistico. Su questa linea a livello nazionale il Governo punta a investire circa 300 milioni di euro. A questo proposito si punta anche alla produzione di treni ad idrogeno a Savigliano con la Alstom.
- Stazioni di rifornimento per il Trasporto pubblico locale (si tratterebbe di un investimento di 230 milioni di euro) e per il trasporto commerciale su gomma, con obiettivo di creare 40 stazioni per i camion a idrogeno in arrivo dal Nord Europa.
- Possibilità di convertire parzialmente a idrogeno misto a gas il consumo di energia del settore industriale, in particolare di quello alimentare, del cemento e del vetro. Verranno investiti in tutta Italia circa 450 milioni di euro, integrabili a livello regionale con le risorse europee del Fesr.
Questo ambizioso progetto rappresenta per il Piemonte un’occasione unica: non solo cambierà radicalmente l’approvvigionamento e l’utilizzo dei carburanti nella regione ma porterà importanti ricadute occupazionali, oltre che benefici ambientali, di cui il nostro Paese ha un disperato bisogno. Sarà fondamentale, infine, per raggiungere la neutralità climatica e gli obiettivi di decarbonizzazione entro il 2050.
Il progetto svedese Hybrit: un modello da prendere a riferimento
L’iniziativa Hybrit nasce nel 2016. È un progetto interessante che può essere preso a modello per sviluppare industrie ad idrogeno verde anche sul nostro territorio. Hybrit utilizza idrogeno prodotto da fonti rinnovabili per produrre ferro e acciaio senza emissioni di CO2. L’elettricità prodotta in maniera ecologica, tramite eolico o solare, è convertita in idrogeno, usato poi per la produzione di acciaio. Un giro semplice ma reso straordinario dal fatto che l’impianto Hybrit dispone di un magazzino sotterraneo dove stipa l’idrogeno verde prodotto in eccesso. Con l’idrogeno stipato in questo magazzino si può alimentare l’acciaieria dai 3 ai 4 giorni lavorativi completi. Questo impianto si trova a Luleå, al confine con la Lapponia: lo stoccaggio di gas in grotte sotterranee è una tecnologia già sperimentata negli anni nella regione. Un magazzino sotterraneo dinamico in grado di rilasciare e stoccare idrogeno sotto forma di gas a seconda dei fabbisogni lavorativi ed energetici è però un processo molto innovativo.
Le potenzialità che offre l’idrogeno verde, insieme con gli obiettivi e i finanziamenti italiani ed europei, possono essere la chiave per uno sviluppo e una crescita aziendale sostenibile e innovativa. Nonostante vi sia un considerevole investimento iniziale, il guadagno nel tempo è molto elevato. Con la guerra alle nostre porte ci siamo accorti di come le filiere e le catene di approvvigionamento globale siano in realtà molto fragili. Avere alternative “sotto casa”, sicure e green, è una scelta che oltre ad essere più sicura, è meno dispendiosa economicamente. Certo l’idrogeno non sarà l’unica nostra fonte di energia in futuro (abbiamo accennato all’importanza del nucleare qui), ma avrà una grande fetta della quota del mercato: un investimento che ripagherà il portafoglio e le generazioni future.
