Seppur indicato come uno dei vettori fondamentali nel processo di decarbonizzazione europea, l'idrogeno ad oggi rappresenta solo una piccola parte del mix energetico ed è ancora ampiamente prodotto usando combustibili fossili, in particolare gas naturale o carbone. L'evoluzione dell'idrogeno blu prevede il passaggio alla produzione dell'idrogeno verde, cioè l'idrogeno che deriva da energie rinnovabili, è considerato l'elemento chiave in questa transizione perché ottenuto da fonti "pulite" di energia come l'eolico o il solare, l'idroelettrico.
In questo articolo parliamo di:
Partiamo dal presupposto che l'idrogeno è incolore, è del tutto trasparente e allo stato gassoso addirittura invisibile. Il colore blu, verde o grigio viene attribuito per definire le modalità con cui viene estratto dalle molecole e come è combinato.
Per idrogeno blu si intende la produzione di idrogeno che avviene da combustibili fossili come il gas naturale, ma in questi casi l'impianto di produzione è accoppiato con un sistema di cattura e di stoccaggio permanente della CO2 prodotta nel processo. In questo modo si può generare idrogeno, senza le emissioni dannose per il clima.
Nell'obiettivo dell'Unione Europea di agevolare il passaggio ai vettori energetici entro il 2050: le esigenze della domanda potenziale di idrogeno e gas puliti dovrebbero essere indirizzate quanto prima, ricorrendo a quelle soluzioni che sono ad oggi disponibili. L'idrogeno blu rappresenta un'importante tecnologia per la transizione all'idrogeno verde: è una soluzione utilizzabile per il breve-medio periodo, in grado di offrire un importante contributo e miglioramento in termini di impronta carbonica e preparare il mercato energetico ad un passaggio graduale verso l’uso dell’idrogeno.
Per i singoli Stati favorire la produzione di idrogeno blu significa comunque incentivare gli investimenti nelle infrastrutture esistenti, con una particolare attenzione alla riconversione di tratti della rete gas al trasporto di H2 puro.
Per idrogeno verde si definisce la produzione di idrogeno che avviene mediante processi con emissioni di CO2 molto basse. Questi processi possono essere:
la gassificazione/pirolisi di biomassa.
A differenza dell'idrogeno blu, l'idrogeno verde è più pulito perché completamente decarbonizzato, durante la sua produzione non viene immessa alcuna quantità di CO2 in atmosfera. Ma quali sono i principali vantaggi dell'idrogeno verde? A seguire i punti di forza:
E ancora, come anticipato nell'articolo "Fuel cell: funzionamento e vantaggi", l'idrogeno può anche essere utilizzato nelle fuel cells per alimentare tutto ciò che utilizza l'energia, come i veicoli elettrici e i dispositivi industriali. Le celle a combustibile a idrogeno non hanno necessità di essere ricaricate e non si esauriscono finché c'è disponibilità di combustibile.
L'idrogeno verde è destinato a ricoprire un ruolo strategico nel percorso di transizione energetica. L'Unione Europea ha previsto che la sua produzione dovrà avvenire tramite energia rinnovabili secondo una crescita in tre fasi, come abbiamo visto nell'articolo "Tutto sulla strategia europea per l'idrogeno". In Europa, il processo più consolidato per produrre idrogeno verde è proprio quello dell’elettrolisi dell’acqua alimentata con energia elettrica prodotta da eolico e solare. A riguardo nel PNRR emanato recentemente il ruolo dell'idrogeno viene articolato alla Missione 2, si invita alla lettura dell'articolo "PNRR: al via la rivoluzione green in Italia"per approfondire.
Uno dei problemi maggiori legati all'idrogeno verde riguarda in particolare i costi di produzione, o meglio ancora il costo degli elettrolizzatori e delle altre componenti di impianto, e quindi il costo dell’energia elettrica rinnovabile che li alimenta.
A tal proposito, Prometeo acronimo di "Hydrogen PROduction by MEans of solar heat and power in high TEemperature solid Oxide electrolysers" è il progetto europeo coordinato da Enea per ridurre i costi dell'idrogeno verde.
Il progetto prevede di utilizzare il calore da solare ad alta concentrazione e l’energia elettrica di fotovoltaico/eolico per ridurre il costo dell’idrogeno verde, portandolo al di sotto dei 2 €/kg. Il progetto prevede la realizzazione in Italia di un prototipo di elettrolizzatore ad ossidi solidi da 25 kWe in grado di produrre 15 kg di idrogeno al giorno, che in seguito verrà validato in Spagna presso un impianto fotovoltaico.
L'abbattimento dei costi di produzione dell'idrogeno verde, attualmente stimati in Italia tra i a 6 a 8,7 €/kg, a seconda della taglia dell’elettrolizzatore, è una sfida da vincere nell'immediato futuro e indispensabile per poter sfruttare al massimo le potenzialità del vettore energetico idrogeno per decarbonizzare i settori produttivi legati all'industria pesante ancora oggi ancorati all'utilizzo dei combustibili fossili.
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