Idrogeno verde, che cos’è e perché è considerato il futuro

L’idrogeno verde è destinato ad avere un ruolo importante nel prossimo futuro. Ecco di cosa si tratta, come produrlo e gli usi previsti

L’idrogeno è un vettore energetico destinato ad avere un ruolo importante nella transizione verso un modello socioeconomico più sostenibile. Non a caso molti paesi hanno delineato, o stanno delineando, una strategia nazionale per l’idrogeno. Nel caso dell’Italia, alla strategia nazionale si affianca il PNRR per investire in questo settore. Eppure, si sente parlare spesso di idrogeno verde, anche se raramente viene spiegato di cosa si tratta. E ancor più raramente viene spiegato come l’idrogeno verde differisca da quello nero, dal grigio, dal blu o dal viola. Vediamo quindi cos’è l’idrogeno, come viene prodotto, le differenze tra i vari tipi e come ci aiuterà a migliorare il mondo in cui viviamo.

Che cos’è e i vari tipi

L’idrogeno è l’elemento chimico più semplice e al tempo stesso più abbondante nell’universo. È il principale costituente delle stelle, fungendo da combustibile nelle reazioni termonucleari che “tengono accese” le stelle. Sulla Terra però, l’idrogeno è quasi inesistente nella sua forma pura ed è legato ad altri elementi chimici. Ciò significa che per poterlo usare per i nostri scopi dobbiamo prima produrlo. Ed è per questa ragione che viene definito “vettore energetico”. Non è una fonte di energia già disponibile all’impiego come il metano o il carbone. Ma ne vale la pena, perché questo vettore può essere utilizzato come combustibile al posto di quelli tradizionali e, dal momento che la sua combustione genera acqua e calore, rappresenta uno strumento indispensabile per la transizione ecologica.

Come già detto in precedenza, oggi si parla di idrogeno verde, nero, grigio, blu e viola. In realtà queste definizioni sono solo pratiche perché si parla sempre della stessa molecola. Queste definizioni servono solo a indicare i diversi processi per produrre questo vettore energetico. Come vedremo, esistono molti modi per produrlo e solo alcuni sono effettivamente sostenibili.

Come si produce

• Fonti fossili: è possibile produrre idrogeno a partire da fonti fossili mediante un processo di steam reforming. Questo processo impiega il gas naturale, ma è possibile optare anche per la gassificazione del carbone. In entrambi i casi viene prodotto idrogeno e anidride carbonica, quindi non è un processo a zero emissioni. E bisogna considerare anche le emissioni dovute all’estrazione, alla lavorazione e al trasporto delle fonti fossili. Ad ogni modo, l’idrogeno prodotto con queste modalità è detto grigio e oggi rappresenta più del 90% della produzione mondiale annua.
• Con cattura di carbonio: se allo stesso processo di cui sopra si abbina un trattamento per la cattura e lo stoccaggio della CO₂ allora si parla di idrogeno blu. Oggi esistono tecnologie che permettono di catturare fino al 90% dell’anidride carbonica.
• elettrolisi: consiste nello scindere le molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno gassosi mediante l’uso di energia elettrica. Il metodo più efficiente è l’elettrolisi ad alte temperature, con consumi energetici piuttosto elevati. Se l’elettricità utilizzata proviene da centrali a carbone, gas o gasolio allora si parla di idrogeno nero. Se invece proviene da fonti rinnovabili quali eolico, solare, fotovoltaico o idroelettrico si parla di idrogeno verde. In questo caso si ottiene il vettore energetico con emissioni di CO₂ prossime allo zero. Infine, qualora l’energia elettrica necessaria proviene dalle centrali nucleari, allora si parla di idrogeno viola. Anche in questo caso le emissioni associate sono prossime allo zero.

Gli impieghi dell’idrogeno

Gli utilizzi possibili sono vari e tutti molto promettenti. Ad esempio, può trovare applicazione in quelle industrie e in quei settori produttivi difficili da elettrificare. Acciaierie, raffinerie e industrie chimiche sono tutte attività molto energivore e potenzialmente molto impattanti. Ma ci sono molte altre tipologie di industrie che potrebbero impiegarlo come comustibile. Un’altra applicazione possibile è nel trasporto pesante: marittimo, su gomma e su ferro. Si prevede anche di miscelare l’idrogeno con il gas naturale che viene distribuito in case e industire. Infine, tramite le celle a combustibile sarà possibile alimentare i motori elettrici di molte tipologie di veicoli, anche se siamo ancora abbastanza lontani da questo traguardo.

L’Unione Europea crede molto nelle potenzialità dell’idrogeno verde e lo ritiene un vettore energetico necessario per raggiungere i target di decarbonizzazione e riduzione delle emissioni fissati entro il 2050. Il piano è di installare elettrolizzatori alimentati da fonti rinnovabili, raggiungendo entro il 2030 una potenza installata di 40 GWh e produrre fino a 10 milioni di tonnellate annue di idrogeno verde. Per accelerare il processo e promuovere lo sviluppo e la diffusione delle tecnologie si punta alla creazione delle Hydrogen Valleys. Si tratta di aree in cui verranno realizzate strutture e tecnologie atte a produrre, stoccare e trasportare idrogeno nonché a promuoverne l’uso. Le hydrogen valleys permetteranno di riconvertire aree industriali dismesse e di alimentare industrie particolarmente energivore, mezzi pesanti e forse anche le celle a combustibile. La prima in Italia sorgerà in Val Camonica, Lombardia, ma sono previste anche in altre aree del Paese.