L’Ue ha messo la produzione di idrogeno fra le tappe necessarie per la decarbonizzazione con massicci investimenti, ed è partita la grande corsa ad accaparrarsi i fondi.
Vediamo di capire bene come funziona.
L'idrogeno può essere usato come materia prima, combustibile, vettore o accumulatore di energia e ha molte possibili applicazioni nei settori dell'industria, dei trasporti, dell'energia elettrica e dell'edilizia. Ancor più importante, però, è il fatto che quando viene utilizzato non emette CO2 e non causa quasi nessun inquinamento atmosferico. Rappresenta quindi una soluzione per decarbonizzare i processi industriali e i comparti economici nei quali la riduzione delle emissioni di carbonio è tanto urgente quanto difficile. Tutto ciò lo rende essenziale per sostenere l'impegno dell'Unione europea di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050 e gli sforzi globali di attuazione dell'accordo di Parigi, perseguendo al contempo l'obiettivo "inquinamento zero".
Le cose però non sono così semplici perché l’idrogeno non è disponibile in natura:
per ricavarlo va staccato dalle molecole cui è combinato, come nell’acqua e nel metano, e lo si fa con processi industriali che consumano tanta energia, quindi costano.
Poi va trasportato:
per renderlo liquido va raffreddato a -250°, a livello gassoso va sottoposto a pressioni che arrivano a 700 atmosfere e il suo confinamento in solidi porosi è ancora in via sperimentale.
Oggi nel mondo si producono 73,9 milioni di tonnellate di idrogeno per un valore di mercato di 150 miliardi di dollari. Ma non tutto l’idrogeno e’ prodotto in maniera realmente sostenibile .
L’idrogeno in verità non ha un colore:
è un elemento trasparente e invisibile quando si trova allo stato gassoso.
Tuttavia in gergo si assegna un attributo cromatico a diverse tipologie di idrogeno a seconda del modo in cui viene effettuata la sua estrazione dalle molecole in cui è combinato e del suo impatto ambientale.
Questi colori sono grigio, blu, verde, viola.
Vediamone le principali caratteristiche.
Idrogeno grigio
L’idrogeno grigio viene prodotto a partire da fonti energetiche fossili, principalmente mediante il cosiddetto steam reforming (e’ un processo industriale per la produzione di syngas a partire da idrocarburi e vapor acqueo).
In questo caso l’idrogeno è ricavato dal gas naturale o dalla gassificazione del carbone e attraverso un processo di conversione termochimica che però produce anche CO2.
L’idrogeno grigio (come si può intuire, si associa a tale colore perché deriva da un processo inquinante) quello di peggiore qualità, che però al momento costituisce la maggiore quantità di idrogeno prodotto nel mondo (intorno al 95%).
Idrogeno blu
L’idrogeno blu si ottiene con un processo analogo a quello dell’idrogeno grigio, almeno nella prima fase:
è tratto da fonti fossili tramite pirolisi; anche qui si produce CO2, che però viene catturata e stoccata nel sottosuolo oppure trasformata come materia prima.
La qualifica “blu” lascia intendere che questo tipo di idrogeno sia più rispettoso del clima, grazie all’assenza di emissioni dannose per il clima.
Si parla di una de-carbonizzazione al 90%, ma come vedremo sotto si può fare di meglio.
Idrogeno verde
L’idrogeno verde è prodotto da un processo chiamato elettrolisi ad alta temperatura:
le molecole d’acqua (H20) ricevono energia (derivante da fonti rinnovabili come fotovoltaico o eolico) che spezza i legami ottenendo idrogeno e ossigeno.
Il metano serve come materiale di base, come nello steam reforming.
La differenza cruciale è che la pirolisi del metano non produce anidride carbonica come sottoprodotto oltre all’idrogeno, bensì carbonio solido.
Tra i tre tipi di idrogeno citati finora questo definito “verde” è il più pulito che perché completamente de-carbonizzato (in quanto per la sua produzione non viene immessa alcuna quantità CO2 in atmosfera anidride carbonica).
Ma dobbiamo citare ancora un’ultima variante.
Idrogeno viola
L’idrogeno viola è estratto dall’acqua usando la corrente prodotta da una centrale nucleare, cioè a zero emissione di CO2:
anche in questo caso l’idrogeno è al 100% de-carbonizzato.
Quindi vi e’ chiaro che L’unico idrogeno a zero emissioni è quello «verde», perché la materia prima utilizzata è l’acqua e l’energia per produrlo è elettrica e può provenire da fonti rinnovabili.
RB Fonti Data Room del 2 maggio2022 Adriano Pistilli .