Una partita cruciale
Candriam: se usato strategicamente, l'idrogeno contribuirà all'obiettivo 'Net zero' 2050
Un'analisi dell'azienda illustra le proprietà dell'elemento chimico e il suo ruolo cruciale nel favorire la transizione energetica per un pianeta più sostenibile
di Gaia Terzulli 15 Luglio 2021 19:00
L’idrogeno è uno degli elementi chimici più comuni sulla Terra. È componente essenziale dell’acqua, che costituisce il 65% del corpo umano, ed è uno dei due elementi che formano il metano, detto anche gas naturale. Eppure, nonostante l’idrogeno sia così abbondante, è necessario investire in energia per estrarlo e utilizzarlo come fonte di energia alternativa.
Esistono diversi modi per produrre idrogeno, ma attualmente il 96% di quello prodotto sulla Terra viene estratto dal metano attraverso un processo chiamato “reforming con vapore” che, grazie all’utilizzo di temperature elevate, consente di ottenere idrogeno in forma gassosa. Il risultato di questo processo produttivo è l’“idrogeno grigio”, mentre l’“idrogeno blu” prevede, oltre alle fasi necessarie a ottenere il grigio, la cattura e lo stoccaggio del carbonio. Infine, l’idrogeno si può ricavare dall’acqua attraverso un processo chiamato elettrolisi, che utilizza energia elettrica per separare gli atomi di idrogeno contenuti nelle molecole d’acqua. Se quest’energia elettrica proviene da fonti rinnovabili, l’idrogeno prodotto viene definito “verde”. Se, al contrario, si utilizza energia proveniente da fonti nucleari, si parla di idrogeno “rosa”.
Una volta esaminate le diverse “gradazioni” contenute nel cosiddetto “arcobaleno dell’idrogeno”, un report di Candriam illustra le proprietà fondamentali di questo elemento per l’industria globale, evidenziando al contempo il problema del suo approvvigionamento, sempre più impellente. Infatti, nonostante i più grandi produttori di acciaio europei dichiarino di voler ricorrere all’idrogeno per ridurre le emissioni di CO2 – poiché un punto di forza dell’elemento è quello di venir utilizzato al posto del carbone per produrre l’acciaio – l’adozione dell’idrogeno su vasta scala presenta non poche difficoltà.
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Anzitutto, spiegano gli analisti di Candriam, è necessario incrementare la produzione di elettricità da fonti rinnovabili, che a oggi sono responsabili di appena il 29% di tale produzione. Secondo la roadmap proposta dalla IEA (International Energy Agency, Agenzia internazionale per l’energia) nel documento “Net Zero by 2050”, per produrre il volume di idrogeno “verde” necessario per la transizione globale all’energia pulita occorrerebbe una quantità di energia elettrica pari ai 4/5 di quella prodotta in tutto il mondo nel 2020. Se non si supera questo ostacolo si rischia di dare luogo a un “doppio riscaldamento globale” dovuto da un lato all’incapacità di produrre idrogeno a sufficienza per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni, dall’altro dall’eventuale maggiore dipendenza dai combustibili fossili per alimentare gli elettrolizzatori.
Con il passaggio a un’economia a zero emissioni, si legge nel report, “il consumo di energia elettrica è destinato ad aumentare insieme all’uso di nuovi prodotti come le auto elettriche. Soddisfare in modo sostenibile questa crescente domanda sarà impegnativo, poiché già ora le fonti rinnovabili che utilizziamo sono sotto pressione”. La sfida di produrre energia elettrica a emissioni ridotte per consentire la produzione di idrogeno è tale che le aziende più implicate nel processo sono attive nel settore del petrolio e del gas naturale. Si tratta di realtà che orientano il proprio modello di business sempre più verso l’idrogeno blu e che stanno sviluppando programmi ambiziosi per la gestione del carbonio e la cattura delle emissioni.
Tuttavia, fanno notare gli esperti di Candriam, al momento l’idrogeno blu rappresenta meno dell’1% della produzione globale di idrogeno, poiché è costoso e presenta alcune difficoltà logistiche.
Un altro fattore che limita lo sviluppo energetico basato sull’idrogeno è la necessità di utilizzare il nichel per fabbricare gli elettrolizzatori: questo elemento è fondamentale anche per le auto elettriche, altro settore che l’obiettivo di azzeramento delle emissioni farà crescere esponenzialmente.
“Come potremo produrre una quantità di elettrolizzatori sufficiente a rispondere alla domanda di idrogeno verde del mercato e fabbricare, al contempo, abbastanza veicoli elettrici per soddisfare la crescente richiesta da parte dei consumatori?”, si chiedono gli analisti di Candriam. La risposta è che “bisogna utilizzare l’idrogeno in modo strategico per poter massimizzare la riduzione delle emissioni di gas serra con il minimo costo. Per esempio, i camion potrebbero essere sostituiti dai treni ad alimentazione elettrica, mentre sarebbe utile investire in imbarcazioni a idrogeno, poiché le navi in generale, e particolarmente quelle da carico, sono troppo grandi per essere alimentate con energia elettrica”.
Per sfruttare appieno il potenziale dell’idrogeno – conclude l’analisi – è necessario investire su tutta la sua “scala cromatica” per aumentarne a sufficienza la produzione. “Bisogna incrementare la produzione elettrica mondiale in modo sostenibile, sfruttando tutte le fonti di energia a emissioni ridotte che abbiamo a disposizione. L’idrogeno è il più piccolo degli elementi, ma ha le carte in regola per rivestire un ruolo da protagonista nella transizione verso un'economia a basse emissioni”.
L'"ARCOBALENO DELL'IDROGENO"
Esistono diversi modi per produrre idrogeno, ma attualmente il 96% di quello prodotto sulla Terra viene estratto dal metano attraverso un processo chiamato “reforming con vapore” che, grazie all’utilizzo di temperature elevate, consente di ottenere idrogeno in forma gassosa. Il risultato di questo processo produttivo è l’“idrogeno grigio”, mentre l’“idrogeno blu” prevede, oltre alle fasi necessarie a ottenere il grigio, la cattura e lo stoccaggio del carbonio. Infine, l’idrogeno si può ricavare dall’acqua attraverso un processo chiamato elettrolisi, che utilizza energia elettrica per separare gli atomi di idrogeno contenuti nelle molecole d’acqua. Se quest’energia elettrica proviene da fonti rinnovabili, l’idrogeno prodotto viene definito “verde”. Se, al contrario, si utilizza energia proveniente da fonti nucleari, si parla di idrogeno “rosa”.
IL PROBLEMA DELL'APPROVVIGIONAMENTO DI IDROGENO
Una volta esaminate le diverse “gradazioni” contenute nel cosiddetto “arcobaleno dell’idrogeno”, un report di Candriam illustra le proprietà fondamentali di questo elemento per l’industria globale, evidenziando al contempo il problema del suo approvvigionamento, sempre più impellente. Infatti, nonostante i più grandi produttori di acciaio europei dichiarino di voler ricorrere all’idrogeno per ridurre le emissioni di CO2 – poiché un punto di forza dell’elemento è quello di venir utilizzato al posto del carbone per produrre l’acciaio – l’adozione dell’idrogeno su vasta scala presenta non poche difficoltà.
RICEVI GRATIS LE NOTIZIE IN ANTEPRIMALA CARENZA D'IDROGENO VERDE RISCHIA DI IMPATTARE SUL CLIMA
Anzitutto, spiegano gli analisti di Candriam, è necessario incrementare la produzione di elettricità da fonti rinnovabili, che a oggi sono responsabili di appena il 29% di tale produzione. Secondo la roadmap proposta dalla IEA (International Energy Agency, Agenzia internazionale per l’energia) nel documento “Net Zero by 2050”, per produrre il volume di idrogeno “verde” necessario per la transizione globale all’energia pulita occorrerebbe una quantità di energia elettrica pari ai 4/5 di quella prodotta in tutto il mondo nel 2020. Se non si supera questo ostacolo si rischia di dare luogo a un “doppio riscaldamento globale” dovuto da un lato all’incapacità di produrre idrogeno a sufficienza per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni, dall’altro dall’eventuale maggiore dipendenza dai combustibili fossili per alimentare gli elettrolizzatori.
LE AZIENDE INVESTONO SULL'IDROGENO BLU
Con il passaggio a un’economia a zero emissioni, si legge nel report, “il consumo di energia elettrica è destinato ad aumentare insieme all’uso di nuovi prodotti come le auto elettriche. Soddisfare in modo sostenibile questa crescente domanda sarà impegnativo, poiché già ora le fonti rinnovabili che utilizziamo sono sotto pressione”. La sfida di produrre energia elettrica a emissioni ridotte per consentire la produzione di idrogeno è tale che le aziende più implicate nel processo sono attive nel settore del petrolio e del gas naturale. Si tratta di realtà che orientano il proprio modello di business sempre più verso l’idrogeno blu e che stanno sviluppando programmi ambiziosi per la gestione del carbonio e la cattura delle emissioni.
...MA DEVONO FARLO DI PIU'
Tuttavia, fanno notare gli esperti di Candriam, al momento l’idrogeno blu rappresenta meno dell’1% della produzione globale di idrogeno, poiché è costoso e presenta alcune difficoltà logistiche.
IL PROBLEMA DEL NICHEL PER GLI ELETTROLIZZATORI
Un altro fattore che limita lo sviluppo energetico basato sull’idrogeno è la necessità di utilizzare il nichel per fabbricare gli elettrolizzatori: questo elemento è fondamentale anche per le auto elettriche, altro settore che l’obiettivo di azzeramento delle emissioni farà crescere esponenzialmente.
BISOGNA UTILIZZARE L'IDROGENO IN MODO STRATEGICO
“Come potremo produrre una quantità di elettrolizzatori sufficiente a rispondere alla domanda di idrogeno verde del mercato e fabbricare, al contempo, abbastanza veicoli elettrici per soddisfare la crescente richiesta da parte dei consumatori?”, si chiedono gli analisti di Candriam. La risposta è che “bisogna utilizzare l’idrogeno in modo strategico per poter massimizzare la riduzione delle emissioni di gas serra con il minimo costo. Per esempio, i camion potrebbero essere sostituiti dai treni ad alimentazione elettrica, mentre sarebbe utile investire in imbarcazioni a idrogeno, poiché le navi in generale, e particolarmente quelle da carico, sono troppo grandi per essere alimentate con energia elettrica”.
INCREMENTARE LA PRODUZIONE ELETTRICA IN MODO SOSTENIBILE
Per sfruttare appieno il potenziale dell’idrogeno – conclude l’analisi – è necessario investire su tutta la sua “scala cromatica” per aumentarne a sufficienza la produzione. “Bisogna incrementare la produzione elettrica mondiale in modo sostenibile, sfruttando tutte le fonti di energia a emissioni ridotte che abbiamo a disposizione. L’idrogeno è il più piccolo degli elementi, ma ha le carte in regola per rivestire un ruolo da protagonista nella transizione verso un'economia a basse emissioni”.
