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Un impianto di elettrolisi per produrre idrogeno verde

L'elemento più semplice e abbondante dell'universo potrebbe diventare la chiave per decarbonizzare industrie pesanti e trasporti che oggi sembrano impossibili da elettrificare direttamente. LEGGI TUTTO L'ARTICOLO.


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Non tutti gli idrogeni sono uguali
Nel linguaggio degli addetti ai lavori, l'idrogeno viene classificato con colori diversi a seconda del metodo utilizzato per produrlo: l'idrogeno grigio, oggi ancora il più diffuso, viene ricavato dal gas naturale attraverso un processo che rilascia grandi quantità di anidride carbonica nell'atmosfera, mentre l'idrogeno verde viene prodotto scindendo le molecole d'acqua in idrogeno e ossigeno tramite un processo chiamato elettrolisi, alimentato esclusivamente da energia elettrica proveniente da fonti rinnovabili come il sole o il vento, rendendo l'intero ciclo produttivo praticamente privo di emissioni climalteranti.

Il problema principale che ha frenato finora la diffusione dell'idrogeno verde su larga scala è il suo costo, ancora significativamente superiore rispetto all'idrogeno grigio prodotto dai combustibili fossili, a causa del prezzo elevato degli elettrolizzatori, i macchinari che effettuano la scissione dell'acqua, e della necessità di grandi quantità di energia rinnovabile dedicata esclusivamente a questo scopo, ma i costi stanno scendendo rapidamente man mano che la produzione di questi impianti aumenta su scala industriale.

Dove l'idrogeno può fare davvero la differenza
A differenza delle automobili private, dove le batterie elettriche si sono ormai affermate come soluzione più efficiente e conveniente, l'idrogeno verde promette di giocare un ruolo cruciale in quei settori industriali definiti hard to abate, cioè difficili da decarbonizzare, come la produzione di acciaio, dove può sostituire il carbone come agente riducente nei forni, la produzione di fertilizzanti chimici, che richiede idrogeno come materia prima essenziale, e il trasporto marittimo e aereo su lunghe distanze, dove il peso e l'ingombro delle batterie elettriche tradizionali risultano ancora oggi proibitivi.

Diversi paesi ricchi di sole e vento ma poveri di mercati energetici locali, come alcune nazioni del nord Africa e della penisola arabica, stanno investendo massicciamente nella costruzione di enormi impianti dedicati esclusivamente alla produzione di idrogeno verde destinato all'esportazione verso l'Europa e l'Asia, immaginando un futuro in cui l'energia rinnovabile in eccesso, prodotta in zone particolarmente soleggiate o ventose, possa essere trasformata in idrogeno, trasportata via nave o gasdotto e utilizzata a migliaia di chilometri di distanza dal luogo di produzione originario.

Le sfide del trasporto e dello stoccaggio
L'idrogeno, per sua natura, è una molecola piccolissima e molto volatile, difficile da comprimere e trasportare senza dispersioni, motivo per cui gli ingegneri stanno sviluppando soluzioni alternative come la trasformazione dell'idrogeno in ammoniaca, una molecola molto più facile da liquefare e trasportare via nave, oppure la sua conversione in metanolo sintetico, utilizzabile direttamente in motori e turbine già esistenti con modifiche relativamente contenute rispetto alla costruzione di infrastrutture completamente nuove dedicate al solo idrogeno puro.

L'idrogeno verde non sostituirà da solo tutte le fonti fossili, ma rappresenta probabilmente l'ultimo tassello mancante di un puzzle energetico che, combinando elettrificazione diretta e vettori come questo, potrebbe finalmente permettere di decarbonizzare anche i settori industriali oggi considerati più ostici.

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