Idrogeno verde: l’energia pulita del futuro da fonti rinnovabili

La soluzione sostenibile, pulita e green di cui le aziende hanno bisogno per realizzare la transizione energetica

L’idrogeno verde sembra essere una delle soluzioni per mitigare gli impatti dei cambiamenti climatici, riducendo le emissioni di gas serra e promuovendo l’energia pulita. Può essere un grande alleato nella decarbonizzazione di alcuni settori, come l’industria chimica e le attività energivore (come la siderurgia, il cemento, e l’aviazione ). Inoltre potrebbe sostituire il diesel e i biocarburanti, molto più inquinanti, per i trasporti pesanti come camion a lungo raggio, treni passeggeri e navi.

L’idrogeno verde può essere quindi una valida soluzione per molti settori “hard-to-abate”, cioè con un’alta intensità energetica e senza soluzioni evidenti e scalabili di elettrificazione.

Molte imprese stanno investendo nell’uso dell’idrogeno verde, un esempio è Toyota, uno dei maggiori produttori di veicoli ibridi ed elettrici al mondo. Toyota sta investendo nella tecnologia dell’idrogeno verde per alimentare i propri veicoli a celle a combustibile. La Toyota Mirai, ad esempio, utilizza un sistema di celle a combustibile che converte l’idrogeno in elettricità per alimentare il motore elettrico del veicolo. Per produrre l’idrogeno necessario per alimentarla, Toyota sta utilizzando un impianto di produzione di idrogeno verde alimentato da energia solare situato in Giappone. L’impianto utilizza pannelli solari per produrre l’energia pulita che viene poi utilizzata per estrarre l’idrogeno dall’acqua attraverso il processo di elettrolisi.

Toyota sta anche lavorando a progetti per aumentare la produzione di idrogeno verde in modo più efficiente ed economico. Infatti, l’azienda sta collaborando con il governo giapponese e altre aziende per sviluppare una rete di stazioni di rifornimento di idrogeno verde in tutto il paese, in modo da rendere più accessibile l’uso di veicoli a celle a combustibile.

L’idrogeno verde sembrerebbe essere la soluzione pulita e sostenibile per la mobilità del futuro.

Ma cos’è nello specifico l’idrogeno verde? Come si produce? Quali sono i vantaggi e gli svantaggi? È davvero l’energia del futuro? In questo articolo esploreremo queste e altre domande.

Cos’è l’idrogeno verde e come si produce?

L’idrogeno verde, come si può intendere dal nome, è la variante pulita dell’idrogeno. Non è una fonte di energia, poiché non è presente in natura, ma è prodotto attraverso l’elettrolisi dell’acqua utilizzando energia rinnovabile. Da questa trasformazione si produce energia e vapore acqueo, senza generare effetti inquinanti: per questo motivo viene definito “vettore energetico”, ossia uno strumento che permette l’immagazzinamento dell’energia che viene poi erogata in altre forme, come elettricità e combustione.

La produzione dell’idrogeno verde sembrerebbe  essere priva di emissioni di gas serra o elementi inquinanti, e per questo può aiutare a bilanciare meglio l’offerta e la domanda di energia elettrica e la variabilità delle fonti di energia rinnovabile, come il vento e il sole.

Esistono però altre varianti di idrogeno, da non confondere. Quali sono le differenze?

  • L’idrogeno blu è prodotto a partire dal gas naturale, ma con una tecnologia che cattura e immagazzina le emissioni di CO2. In questo modo, l’idrogeno blu riduce le emissioni di CO2 rispetto alla produzione tradizionale di gas naturale.
  • L’idrogeno grigio è il metodo di produzione più comune: l’idrogeno viene estratto dal gas naturale attraverso il processo di steam-methane reforming. Questo metodo è economicamente conveniente, ma produce grandi quantità di CO2.
  • L’idrogeno verde, invece, ha tutti i requisiti per svolgere un ruolo chiave nella transizione verso un sistema energetico a basse emissioni di carbonio e nella lotta contro il cambiamento climatico.

Nascita e studio di questo elemento?

La scoperta dell’idrogeno come elemento risale al 1766, grazie al chimico britannico Henry Cavendish. Negli anni ’70, alcuni scienziati e ingegneri hanno iniziato a sperimentare l’elettrolisi dell’acqua utilizzando l’energia solare per produrre idrogeno. Nel 2002, il primo impianto di produzione di idrogeno verde è stato inaugurato a Reykjavik, in Islanda, utilizzando l’energia geotermica per alimentare il processo di elettrolisi. Negli anni l’interesse per l’idrogeno verde è cresciuto, spingendo molte aziende e governi a investire nella sua produzione e nello sviluppo di nuove tecnologie per utilizzarlo come fonte di energia.

Oggi l’idrogeno verde viene utilizzato in vari settori, come i trasporti, la produzione di energia e l’industria chimica.

Quali sono i vantaggi per le aziende che usano l’idrogeno verde come fonte energetica?

  • Riduce le emissioni di gas serra, aiutando a raggiungere gli obiettivi dell’agenda 2030;
  • Garantisce una migliore efficienza energetica: può essere utilizzato per generare energia elettrica e calore in modo più efficiente rispetto alle fonti di energia tradizionali, riducendo i costi energetici dell’azienda;
  • Immagazzina l’energia, consentendo all’azienda di bilanciare l’offerta e la domanda di energia elettrica e di utilizzare quella immagazzinata quando necessario;
  • Diversifica le fonti di energia, riducendo la dipendenza dalle fonti di energia tradizionali e aumentando la resilienza energetica;
  • Incentiva l’innovazione tecnologica: l’utilizzo di idrogeno verde richiede l’implementazione di nuove tecnologie, che possono stimolare l’innovazione all’interno dell’azienda e migliorare la competitività sul mercato.

Quali sono gli svantaggi e gli ostacoli legati all’uso dell’idrogeno verde?

I costi sono ancora molto alti, infatti, nonostante l’entusiasmo per l’idrogeno verde, ci sono ancora alcune sfide da superare affinchè l’idrogeno verde sia facilmente accessibile. Ad esempio, la produzione di idrogeno verde richiede molta energia e il costo delle celle di elettrolisi è ancora relativamente elevato. Tuttavia, con l’aumento della domanda e l’avanzamento della tecnologia, si prevede che il costo dell’idrogeno verde diminuirà e la sua produzione diventerà sempre più efficiente e sostenibile.

Unione Europea e idrogeno verde: qual è il piano di azione?

Il piano della Commissione Europea sull’idrogeno verde, presentato nell’estate del 2020, prevede di sviluppare un’economia dell’idrogeno pulita, sicura e competitiva entro il 2050. L’obiettivo principale del piano è quello di ridurre le emissioni di gas a effetto serra e di promuovere la transizione verso un’economia a basse emissioni di carbonio.

La Commissione europea ha adottato due atti delegati, previsti dalla direttiva sull’energia da fonti rinnovabili, come fotovoltaico e energia solare, per definire il concetto di idrogeno rinnovabile nell’UE. Quello che emerge da questi atti è che l’unico idrogeno considerato “rinnovabile” è quello verde.

La Commissione ha così decretato che “tutti i carburanti rinnovabili di origine non biologica dovranno essere prodotti a partire da energia elettrica da fonti rinnovabili“.

Il piano prevede di aumentare la produzione di idrogeno verde in Europa, passando dai 1 milione di tonnellate prodotte nel 2018 a 10 milioni di tonnellate entro il 2030. Questo obiettivo verrà raggiunto attraverso investimenti in tecnologie di produzione dell’idrogeno a basso costo, come l’elettrolisi dell’acqua con fonti di energia rinnovabile.

Verrà promosso l’utilizzo dell’idrogeno verde in diversi settori, come la mobilità, l’industria pesante, la produzione di energia elettrica e il riscaldamento. Verranno finanziati dei progetti pilota che dimostrino l’efficacia dell’idrogeno verde in questi settori.

Infine si lavorerà per migliorare la collaborazione internazionale per lo sviluppo dell’economia dell’idrogeno, collaborando anche con altri paesi e organizzazioni internazionali.

Transizione ecologica in Italia: qual è il futuro dell’idrogeno verde in italia?

In Italia la produzione e l’utilizzo dell’idrogeno verde è ancora in fase di sviluppo, anche se ci sono programmi in corso per incentivarla. Il piano nazionale di ripresa e resilienza (PNRR) del governo italiano prevede un investimento di 4,5 miliardi di euro per lo sviluppo dell’idrogeno verde entro il 2026.  La Puglia Green Hydrogen Valley sta realizzando tre impianti di produzione di idrogeno verde a Brindisi, Taranto e Cerignola (FG). A Milano, invece, è iniziata la sperimentazione di autobus a idrogeno verde per il trasporto pubblico. Infine ci sono diverse iniziative a livello accademico e scientifico, tra cui il progetto europeo H2Future, coordinato dall’Istituto per le Tecnologie della Costruzione del Consiglio Nazionale delle Ricerche (ITC-CNR).

Sono molteplici le possibilità di sviluppo e agevolazioni. Ad esempio il decreto PNRR 2 ha dato la possibilità di non pagare gli oneri generali afferenti al sistema elettrico. Per godere dell’esenzione l’idrogeno verde prodotto deve portare ad una riduzione delle emissioni di gas serra nel ciclo di vita del 73,4% rispetto a un combustibile fossile di riferimento di 94 g CO2e/MJ (o più semplicemente emettere meno di 3 t di CO2eq/t di H2).

L’idrogeno è davvero la svolta per un futuro più sostenibile?

Ad oggi non esiste una sola fonte di energia che possa essere considerata come “la” fonte di energia del futuro. La soluzione dipende dalle esigenze e dalle condizioni specifiche di ogni paese e regione.

Sicuramente l’idrogeno offre molti vantaggi: può essere utilizzato come combustibile per i veicoli elettrici a celle a combustibile, oppure come mezzo di stoccaggio di energia, poiché può essere prodotto quando l’energia rinnovabile è disponibile e utilizzato quando necessario.

Tuttavia la produzione di idrogeno verde richiede molta energia, quindi è importante assicurarsi che la fonte di energia rinnovabile utilizzata per produrlo sia affidabile e sostenibile. Inoltre, la tecnologia per la produzione, la distribuzione e l’utilizzo dell’idrogeno verde è ancora in fase di sviluppo e miglioramento. È evidente che ci sono ancora molte sfide tecniche e di costo da affrontare.

In sintesi, l’idrogeno verde è una delle possibili fonti di energia del futuro, ma non l’unica e sola. La scelta dipenderà dalle specifiche esigenze e condizioni di ogni paese e regione e dovrebbe essere basata su un approccio olistico che tenga in considerazione l’efficienza energetica, ma anche la sostenibilità e la compatibilità con il sistema energetico esistente.

Vuoi ridurre i costi energetici della tua azienda e migliorare la sostenibilità ambientale?

Contatta il team di Hile per una consulenza personalizzata sull’efficientamento energetico aziendale. I nostri esperti ti guideranno nella scelta delle soluzioni più adatte alle tue esigenze e ti aiuteranno a implementarle in modo efficace.

 

 

Fonti:

https://ilbolive.unipd.it/it/news/idrogeno-verde-soluzione-energetica-sostenibile

https://www.rinnovabili.it/energia/idrogeno/produzione-idrogeno-verde-agevolazioni-pnrr/#:~:text=Produzione%20idrogeno%20verde%2C%20agevolazioni%20e%20incentivi%202022&text=36%2F2022%2C%20convertito%20con%20modifiche,generali%20afferenti%20al%20sistema%20elettrico)