L'idrogeno verde rappresenta uno dei principali fattori nella strategia di decarbonizzazione prevista da qui al 2050. Nella sua forma più pura, ottenuta attraverso l'elettrolisi da fonti rinnovabili, gioca un ruolo fondamentale nell'accelerare la transizione energetica.
In passato, le tecnologie di elettrolisi impiegate per la produzione di idrogeno verde richiedevano l'impiego di acqua dolce, risorsa estremamente preziosa per il nostro pianeta. Tuttavia, grazie agli sforzi di ricerca e alle recenti scoperte tecnologiche, si è dimostrato che è possibile produrre idrogeno direttamente dall'acqua marina (una delle risorse più abbondanti del nostro pianeta), utilizzando l'energia solare e eolica. Questo cambiamento non solo rappresenta un importante passo avanti verso la riduzione della dipendenza dalle risorse idriche dolci, ma promette anche sviluppi significativi per l'intero settore dell'energia rinnovabile, aprendo nuove prospettive per una produzione di idrogeno verde più accessibile e sostenibile su scala globale.
Come avviene la produzione di idrogeno dall'acqua di mare? In questo articolo esploreremo le tecnologie per la produzione di idrogeno sostenibile e ci concentreremo sul primo progetto energetico per l'idrogeno verde nel mare Adriatico, al largo della costa dell’Emilia-Romagna.
Nello specifico parleremo di:
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I mari e gli oceani coprono oltre il 70% della superficie terrestre, conferendo all'acqua di mare un ruolo centrale come risorsa preziosa con un grande potenziale nello sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili per la produzione di idrogeno.
Uno dei metodi per produrre grandi quantità di idrogeno puro e sostenibile risiede nell’elettrolisi dell’acqua. Questa procedura comporta la scissione dell’acqua in idrogeno gassoso e ossigeno mediante il passaggio di corrente elettrica, che scompone le molecole. L’elettrolisi dell’acqua avviene in celle elettrochimiche, composte da due elettrodi connessi elettricamente in serie e contenute in un unico contenitore, formando così l’elettrolizzatore. Le principali tipologie di elettrolizzatori impiegati per la produzione di idrogeno verde includono quelli alcalini (Aec), a polimero solido (Pem), a membrana a scambio anionico (Aem) e a ossido solido (Soec).
Fino a qualche anno fa, la produzione di idrogeno tramite elettrolisi si limitava all'uso di acqua dolce, poiché le tecnologie disponibili non erano adatte all'impiego di acqua marina a causa dei danni che il sale poteva causare agli impianti. Oggi, a seguito degli sforzi di ricerca condotti dall’Università di Stanford, si è compiuto un notevole passo avanti nell'utilizzo dell'acqua di mare per la produzione di idrogeno verde. Il team di ricercatori ha dimostrato la fattibilità di separare idrogeno e ossigeno dell'acqua salata della Baia di San Francisco mediante l'uso dell'elettricità, producendo un combustibile a idrogeno utilizzando elettrodi rivestiti da solfuro di nichel, una sostanza in grado di resistere all’azione corrosiva dell’acqua di mare.
Un esempio concreto di produzione di idrogeno sostenibile dall’acqua marina in Italia è rappresentato dal progetto AGNES, acronimo di Adriatic Green Network of Energy Resources. Lanciato nel 2019 dalla società di scopo AGNES e da QINT’X, questa iniziativa si propone di realizzare il primo hub nazionale per la produzione di idrogeno verde tramite energie rinnovabili al largo delle coste di Ravenna, nel Mar Adriatico. Tra i partner coinvolti vi è anche Saipem, che contribuirà con la propria expertise a livello offshore.
L’ambizioso progetto si propone di creare il primo distretto energetico verde dove eolico offshore e solare galleggiante collaboreranno per produrre energia elettrica in grado di alimentare l'elettrolisi per la produzione di idrogeno puro.
Il progetto prevede la realizzazione di due piattaforme separate, denominate Romagna 1 e Romagna 2, in grado di generare fino a 600 MWp di energia rinnovabile. Per quanto riguarda la parte marina:
Per quanto concerne la parte a terra, il progetto includerà la realizzazione di una sottostazione elettrica di trasformazione di 220/380 kV, un impianto di stoccaggio con capacità di 50 MW/200 MWh e un impianto di produzione di idrogeno verde con una capacità fino a 60MW, che includerà sistemi per la compressione e lo stoccaggio del gas. Con tali disposizioni, AGNES mira a generare circa 4.000 tonnellate di idrogeno verde all’anno, rappresentando uno dei maggiori quantitativi di idrogeno prodotto direttamente dal mare.
Progetto Romagna 1 e Romagna 2 (Fonte: AGNES)
Nel contesto della transizione energetica che pone al centro la riconversione, lo sviluppo sostenibile e l'adozione delle energie rinnovabili, il progetto AGNES si propone di riconvertire gli impianti offshore attualmente dismessi nell'area. Questo distretto energetico prevede l’integrazione degli elettrolizzatori sulle piattaforme Oil&Gas esistenti non più operative, le quali sfrutteranno l’energia eolica e solare in eccesso per produrre idrogeno verde tramite l’elettrolisi dell’acqua di mare.
AGNES ha reso nota attraverso un comunicato ufficiale la presentazione della documentazione concernente la Valutazione di Impatto Ambientale presso il Ministero dell'Ambiente e della Sicurezza Energetica (MASE). Secondo la roadmap del progetto, a questa fase seguirà l'ottenimento dell'autorizzazione per la costruzione e la successiva messa in opera del distretto green tra il 2024 e il 2026. Questa iniziativa, ambiziosa e complessa, richiede notevoli investimenti.
In conclusione, è necessario condurre ulteriori ricerche e perfezionamenti sulle tecnologie che sostengono la produzione di idrogeno verde. Tuttavia, l'elettrolisi dell'acqua di mare per l'idrogeno verde si configura oggi come una strada percorribile con un potenziale applicativo pressoché illimitato.
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