L’uso di combustibili fossili è aumentato a livello globale, trainato dalla domanda in Asia. Nessuna carenza di carburante o code nelle stazioni di servizio è stata realizzata, e nemmeno l’economia dell’idrogeno senza emissioni.
Apparentemente l’idrogeno è andato in letargo durante l’ascesa di pannelli solari, energia eolica e veicoli elettrici, i cari di energia verde. La previsione di Rifkin sembrava lontana dall’obiettivo, fino a poco tempo fa.
Fedele alla forma, l’idrogeno è esploso sulla scena con implicazioni significative per i cambiamenti climatici e l’economia globale. Ha unito una coalizione di imprese che, in assenza dell’accordo di Parigi e dell’incombente disastro climatico, sarebbero rimaste sposate ai combustibili fossili. Al contrario, i CEO delle maggiori società mondiali nel settore energetico, automobilistico, aerospaziale e industriale hanno formato il Consiglio sull’idrogeno al World Economic Forum nel 2017.
Il primo elemento
Quando l’idrogeno divenne famoso all’inizio degli anni 2000, i proponenti lo fatturarono come carburante per le automobili personali, che si fermavano nelle stazioni di idrogeno per ricaricare le celle a combustibile. I critici hanno avvertito che le nostre strade sarebbero intasate con i mini-Hindenburg pronti ad accendersi. La visione dell’idrogeno si affievolì e poi tornò più forte.
Studiosi, governi, investitori e organizzazioni come l’ Agenzia internazionale dell’energia vedono l’idrogeno come la soluzione verde per il trasporto a lungo raggio di camion, navi e aerei, non solo automobili. Può sostituire il gas naturale per il riscaldamento e sostituire i combustibili fossili nella produzione di ferro e acciaio.
È anche una materia prima praticabile per prodotti chimici, cemento e plastica. Queste ultime applicazioni prevedono la combinazione di anidride carbonica e idrogeno per formare idrocarburi che altrimenti estrarremmo dalla terra. Idealmente, catturiamo l’anidride carbonica e ricaviamo l’idrogeno dall’acqua (ne parleremo più avanti).
Ancora meglio, l’idrogeno, come il gas naturale, può essere spostato attraverso condutture o containerizzato come gas naturale liquido (GNL) per la spedizione via mare. Le condutture dell’idrogeno potrebbero essere costruite accanto alle linee di gas naturale esistenti, evitando potenziali battaglie sull’uso del suolo.
Blu, verde e nei container
Oggi l’idrogeno si presenta in due forme: blu, che dipende dai combustibili fossili, e verde, la versione zero-carbonio. Se l’idrogeno deve aiutare il mondo a raggiungere gli obiettivi dell’Accordo di Parigi, deve evolversi da blu a verde. Ciò ha implicazioni su come l’Europa costruirà un’economia dell’idrogeno.
L’idrogeno blu viene prodotto mediante steam methane reforming (SMR), un processo mediante il quale il vapore reagisce con il metano del gas naturale per generare idrogeno e un po ‘di anidride carbonica.
L’Unione degli scienziati interessati afferma che l’idrogeno derivato da SMR utilizzato nelle celle a combustibile per automobili ha un’impronta di carbonio inferiore rispetto agli idrocarburi utilizzati in un motore a combustione interna. Per essere chiari, SMR richiede l’archiviazione della cattura del carbonio, che è una tecnologia costosa e non dimostrata.
L’idrogeno verde, d’altra parte, viene prodotto mediante elettrolisi, un processo che divide l’acqua in idrogeno e ossigeno praticamente senza emissioni di carbonio. Mentre SMR è dimostrato su larga scala, l’elettrolisi non lo è. La visione è che l’elettrolisi alimentata da energia solare, eolica, idroelettrica, geotermica o un’altra fonte rinnovabile cambierebbe questo.
Quando il prezzo e la politica sono giusti
Se tutto andrà secondo i piani, il mondo costruirà un’economia dell’idrogeno partendo con metodi blu e passando al verde. Le stime stabiliscono che il prezzo dell’elettricità in pareggio per l’elettrolisi corrisponda a SMR a 0,03-0,04 USD / kWh. C’è il prezzo giusto, ma per quanto riguarda la politica?
In uno scenario “ambizioso” da parte di Hydrogen Europe, un’associazione di categoria, l’idrogeno rappresenterebbe il 24% della domanda di energia entro il 2050, consentendo all’Europa di raggiungere gli obiettivi dell’accordo di Parigi. La maggior parte della domanda verrebbe dai trasporti e dal riscaldamento degli edifici e l’economia europea dell’idrogeno genererebbe circa 820 miliardi di euro di entrate annue e 5,4 milioni di posti di lavoro entro il 2050.
Alcune giurisdizioni hanno dato credibilità a questo scenario. Il progetto H21 a Leeds intende convertire una città inglese di 600.000 persone in energia a idrogeno entro il 2026 semplicemente convertendo la sua infrastruttura di gas naturale in idrogeno. Meno impressionante ma molto più memorabile, un pastificio in Italia ha fatto la storia quest’anno quando ha cucinato la sua pasta usando una combinazione di idrogeno e gas naturale che era stato iniettato nella rete del gas italiano come esperimento.
Geopolitica e innovazione
L’opinione pubblica, la politica e l’innovazione in Europa suggeriscono che un’economia dell’idrogeno, supportata da una partnership di attori pubblici e privati, potrebbe aiutare a decarbonizzare l’economia senza rallentare la crescita. L’idrogeno gioca bene con l’assortimento di tecnologie ecologiche già impiegate, compresi i veicoli elettrici, che si limitano al trasporto leggero e di breve distanza.
La sfida per l’Europa è di decidere come e dove reperire l’idrogeno verde. Escludendo una rivoluzione nella tecnologia dell’idrogeno, l’Europa dovrà importare idrogeno verde dall’estero.
Il Medio Oriente e il Nord Africa, con il loro potenziale di energia solare e la vicinanza all’Europa, sono probabilmente fonti. L’Europa rimarrebbe dipendente dall’energia da paesi che potrebbero non avere a cuore l’Europa o i migliori interessi del clima. Gli stati petroliferi possono scegliere di mungere la mucca di combustibili fossili fino alla sua morte. Sebbene gli Stati Uniti, il Canada e l’Australia siano destinati a essere i principali esportatori di idrogeno, l’idrogeno liquefatto sarà più costoso dell’idrogeno tubato.
In quanto tale, la geopolitica di un’economia europea dell’idrogeno non è l’ideale, ma non peggio di un’economia degli idrocarburi. I parchi eolici nel Mare del Nord, come la proposta fattoria di Dogger Bank, potrebbero offrire una soluzione alternativa. Le isole artificiali costruite per questi parchi eolici potrebbero ipoteticamente ospitare strutture per produrre e convogliare idrogeno. Altrimenti, i cavi di alimentazione ad alta efficienza potrebbero trasmettere elettricità generata dal vento all’Europa continentale per la trasformazione in idrogeno.