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Dai treni all’energia di casa, l’idrogeno è la grande scommessa sul futuro energetico italiano

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Nonostante alcuni errori di valutazione su gas e nucleare l’Europa sta prendendo in seria considerazione l’idrogeno: i fondi del PNRR sono già pronti. In ballo ci sono 408 miliardi stanziati, da erogare entro il 2025: non c’è tempo da perdere. Anche nel campo del trasporto pubblico stanno cambiando le cose: ci sono 13 tratte ferroviarie regionali su cui entreranno in esercizio i primi treni a idrogeno. Lombardia, Umbria, Abruzzo, Puglia, Calabria e Sicilia sono le regioni all’avanguardia per la sperimentazione dell’idrogeno su rotaia, una straordinaria tecnologia green a bassissimo impatto. Quello per i treni è un intervento in linea con gli obiettivi europei di transizione ecologica: si abbattono le emissioni di gas serra del 40%.

Anche se i treni non andassero solo a idrogeno verde, derivato dalla scissione per elettrolisi delle molecole che formano l’acqua, e utilizzassero in parte quello grigio, sarebbero meno inquinanti dei trasporti classici. Ecco perché, secondo i piani europei, l’idrogeno sostituirà il diesel. La domanda totale annuale di idrogeno verde potrebbe crescere da 62 milioni di tonnellate nel 2018 a 530 milioni di tonnellate nel 2050, sostituendo circa 10,4 miliardi di barili di petrolio equivalente in vari settori, pari al 37% della produzione globale di petrolio pre-pandemia, ma perché questo accada è necessario che il legislatore si rimbocchi le maniche e acceleri la transizione. Tra i grandi problemi dell’idrogeno c’è il costo dell’energia che sta frenando la transizione. La Hydrogen Valley della Valcamonica (Lombardia) è al momento il progetto più avanzato sull’idrogeno per i trasporti su rotaia, ma coi fondi del Pnrr questa tecnologia può divenire una realtà in tutta la Penisola.

Oltre ai costi lievitanti dell’energia, uno dei problemi più grossi dell’idrogeno sono le fuel cells, letteralmente “celle a combustibile” di non facile gestione (combustibili sintetici, risultanti dalla combinazione di idrogeno verde e CO2 catturata da una fonte concentrata). Ma una ditta Toscana è riuscita a superare questo scoglio brevettando l’Energy Hydrogen: si tratta di Hydro, una tecnologia innovativa diversa perché riesce ad integrare la produzione di una quantità di calore e di energia elettrica molto elevata grazie ad una tecnologia brevettata che si basa su principi differenti.

COS’È HYDRO, IL SISTEMA PER L’ENERGIA IN CASA

Con il sistema Hydro le reazioni che avvengono sono di tipo chimico-fisico: si produce calore con delle dinamiche diverse, creando un output energetico con delle interazioni che riguardano particelle subatomiche degli atomi del syngas impiegato. Il processo si sviluppa con pochissima energia elettrica, che viene moltiplicata da questo sistema innovativo e con il vapore in uscita dalla turbina che viene recuperato e condensato con lo scambio termico per essere riciclato in veste di acqua. L’azienda che ha brevettato questo sistema garantisce la produzione da 250 kWh fino a 3000 kWh per medie e grandi aziende.

LA GRANDE DIFFERENZA TRA IDROGENO GRIGIO, BLU, ROSA E VERDE

Quando parliamo di idrogeno come energia pulita non dobbiamo confonderlo con quello “grigio”, che si ottiene dal processo più comune e più inquinante, che utilizza come materia prima il gas naturale o il carbone, i quali, reagendo con il vapore ad alte temperature e generando pressioni per produrre gas di sintesi, producono principalmente idrogeno e monossido di carbonio. Il gas di sintesi ottenuto viene poi fatto reagire con ulteriore acqua per produrre idrogeno puro e CO2. Questo è un processo utilizzato in ambito industriale che genera emissioni pesanti di anidride carbonica. Il processo, dunque, non è pulito perché crea inquinamento, per questa ragione viene definito grigio.

Poi, bisogna distinguere anche l’idrogeno blu, la sua produzione si basa sugli stessi processi di base dell’idrogeno grigio ma, a differenza di quest’ultimo, mira a intrappolare fino al 90% delle emissioni di gas serra attraverso la tecnologia di cattura del carbonio, e rappresenta quindi una tecnologia più pulita rispetto alla prima. In alcuni casi, il carbonio viene immagazzinato nel sottosuolo, con un procedimento che richiede notevoli costi di capitale. In alternativa, viene riutilizzato come materia prima per applicazioni industriali, in cui, quindi, la CO2 viene ancora rilasciata nell’atmosfera.

Invece la produzione di idrogeno verde usa l’energia rinnovabile per alimentare l’elettrolisi che divide le molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno. Si tratta del processo più pulito, visto che impiega energia da fonti rinnovabili, ed è per questo motivo che l’idrogeno prodotto in questo modo viene definito verde. Infine c’è anche il cosiddetto idrogeno rosa, che viene sempre prodotto tramite elettrolisi dell’acqua, ma il processo non viene alimentato dall’energia prodotta da fonti rinnovabili, bensì dall’energia nucleare. Si tratta di un processo quindi pulito, ma più controverso rispetto a quello per la produzione di idrogeno verde e che vede la ferma opposizione degli ambientalisti: una “pericolosa energia”, che crea anche delle difficoltà nello smaltimento delle scorie radioattive (ci confrontiamo ancora con questi problemi dopo decenni).

Bisogna anche mettere in conto, però, che l’idrogeno verde costa di più: 2,1 e 3,8 dollari al chilogrammo, contro 1,6-3 dollari al chilogrammo di quello blu e 1-2,2 dollari di quello grigio, perché è alto il prezzo dell’energia rinnovabile necessaria per alimentare l’elettrolizzatore. Per consentire un più largo uso di questa tecnologia l’elettricità dovrebbe costare di meno, ma i venti di guerra non lasciano presagire nulla di buono per il momento.