Perché parliamo di idrogeno “verde”?
Idrogeno: un gas non così nuovo
L’idrogeno è il primo elemento chimico dell’universo. Invisibile, inodore e leggero, questo gas è stato a lungo utilizzato in diversi settori industriali. In Francia e altrove, viene utilizzato nell’industria chimica, della raffinazione, dei fertilizzanti e aerospaziale. Tuttavia, il grande pubblico non ha ancora molta familiarità con l’idrogeno.
Finora l’idrogeno prodotto proviene principalmente da fonti fossili (petrolio, carbone, gas naturale). Questi processi sono efficienti ma emettono molte emissioni di carbonio, il che contraddice la logica della transizione energetica. È qui che entra in gioco l’idrogeno verde, ottenuto dall’acqua e dalle energie rinnovabili, una vera e propria rivoluzione nel settore.
I diversi “colori” dell’idrogeno
Spesso si parla di “colori” dell’idrogeno per distinguere i processi produttivi.
- Idrogeno grigio: prodotto dal reforming a vapore del gas naturale, rappresenta il 95% della produzione globale. Ma ogni chilo genera circa 10 chili di CO₂.
- Idrogeno blu: identico a quello grigio, ma il carbonio viene in parte catturato e immagazzinato.
- Idrogeno turchese: ottenuto dalla pirolisi del metano.
- Idrogeno verde: è il più promettente, perché si basa sull’elettrolisi dell’acqua utilizzando energia elettrica rinnovabile (solare, eolica, idroelettrica, biomassa). Questo processo non emette carbonio e offre una soluzione sostenibile per la decarbonizzazione dei nostri settori.
Questa classificazione illustra chiaramente la posta in gioco: solo l’idrogeno verde soddisfa pienamente gli obiettivi di sviluppo sostenibile e riduzione delle emissioni.
Una risposta alle sfide del cambiamento climatico
Di fronte al riscaldamento globale e all’aumento delle emissioni di gas serra, l’idrogeno verde è considerato una soluzione fondamentale. Produce energia rinnovabile che può essere immagazzinata e trasportata e può essere utilizzata in un’ampia gamma di settori: mobilità, riscaldamento, industria o rete elettrica.
In Francia sono in aumento i progetti a sostegno di questa diffusione, in linea con le politiche europee di transizione energetica. L’obiettivo è chiaro: utilizzare questo gas per sostituire gradualmente i combustibili fossili, migliorare la gestione dell’energia e ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili.
Come si produce l’idrogeno verde dall’acqua?
L’elettrolisi: una tecnologia chiave
L’elettrolisi dell’acqua è il processo che permette di produrre idrogeno verde. Il principio è semplice da capire: una corrente elettrica viene fatta passare attraverso l’acqua per separare i suoi due componenti: idrogeno e ossigeno.
- L’idrogeno prodotto può essere immagazzinato in serbatoi e utilizzato come carburante.
- L’ossigeno, un sottoprodotto naturale del processo, può essere rilasciato in modo sicuro nell’atmosfera.
Esistono diversi tipi di elettrolizzatore: alcalino, a membrana a scambio protonico o ad alta temperatura. Ognuna di queste tecnologie ha i suoi vantaggi in termini di efficienza energetica, costi e durata.
Il ruolo cruciale delle energie rinnovabili
La produzione di idrogeno ecologico si basa sull’elettricità rinnovabile. Senza energie rinnovabili (eolica, solare, idroelettrica, biomassa, nucleare a basso contenuto di carbonio), l’elettrolisi perde ogni interesse.
Ad esempio, collegando i pannelli fotovoltaici direttamente a un elettrolizzatore, è possibile produrre idrogeno dal sole. Allo stesso modo, è possibile utilizzare l’energia idroelettrica o geotermica per alimentare il sistema.
In questo modo, l’idrogeno verde diventa una soluzione energetica flessibile, in grado di immagazzinare l’elettricità rinnovabile in eccesso durante i periodi di alta produzione, per poi rilasciarla tramite celle a combustibile o combustione.
Limiti attuali
Nonostante i suoi vantaggi, l’idrogeno verde deve affrontare una serie di sfide:
- Costo elevato dell’elettrolisi e dell’installazione dell’infrastruttura.
- L’efficienza energetica è ancora limitata rispetto ai combustibili fossili.
- Necessità di materiali e tecnologie all’avanguardia per migliorare la produzione.
In Francia, come in altri paesi, le autorità pubbliche stanno finanziando progetti pilota per ridurre i costi e incoraggiare l’industrializzazione. L’idea è che, entro pochi anni, la produzione di massa di idrogeno verde sarà competitiva rispetto ai combustibili fossili.
Quali applicazioni per l’idrogeno verde in futuro?
Nel trasporto
Uno dei principali impieghi dell’idrogeno verde è la mobilità. Grazie alle celle a combustibile, questo gas può alimentare i veicoli (auto, autobus, treni, camion).
A differenza di una batteria elettrica, una cella a combustibile converte l’idrogeno in elettricità istantaneamente, senza combustione diretta, e lo scarico emette solo acqua.
In Francia sono già in corso dei progetti, in particolare per equipaggiare i treni regionali e gli autobus urbani, con il sostegno del governo. Questo settore potrebbe rappresentare una soluzione importante per decarbonizzare il trasporto pubblico e ridurre l’impatto ambientale delle città.
Nell’industria e negli edifici
L’idrogeno verde può anche sostituire i combustibili fossili nell’industria. Nell’industria siderurgica, ad esempio, può sostituire il carbone per ridurre le emissioni. Nel settore del riscaldamento, può integrare o sostituire il gas naturale.
Negli edifici, l’idrogeno prodotto per elettrolisi può essere utilizzato per il riscaldamento domestico, in aggiunta alle pompe di calore o ai sistemi termici ibridi. Queste soluzioni sono ancora in fase sperimentale, ma offrono un reale potenziale di riduzione dei consumi energetici nelle abitazioni.
Verso una rivoluzione energetica globale?
A lungo termine, l’idrogeno verde potrebbe diventare un vettore energetico centrale al pari dell’elettricità. Offre un modo unico di immagazzinare l’energia e di ridistribuirla in base alle esigenze settoriali.
Molti paesi stanno investendo massicciamente in questa tecnologia, tra cui Giappone, Germania, Corea del Sud e Australia. In Francia, una serie di progetti chiave sono in corso di realizzazione da parte di aziende, autorità locali e associazioni, con il sostegno del governo e dell’Unione Europea.
La diffusione dell’idrogeno verde fa parte di una visione più ampia della transizione energetica, volta a decarbonizzare i nostri sistemi e a ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili.
L’acqua, la fonte di energia del futuro?
L’idrogeno verde, prodotto dall’acqua e dalle energie rinnovabili, non è ancora una soluzione miracolosa. Ma rappresenta una risposta credibile alle sfide della transizione energetica e del cambiamento climatico.
Grazie ai progressi tecnologici, alla diminuzione dei costi e al sostegno ai progetti pilota, potrebbe svolgere un ruolo importante nella riduzione delle emissioni, nella gestione delle risorse e nel plasmare il futuro della produzione energetica globale.
Dalle celle a combustibile alle grandi reti industriali, l’idrogeno sta diventando un elemento chiave. In altre parole, questa energia pulita derivata dall’acqua potrebbe trasformare la nostra vita quotidiana nei prossimi anni.
