Idrogeno verde, un’opportunità da gestire con attenzione
L'idrogeno verde può contribuire a ridurre le emissioni dell'industria e del trasporto pesante ed è tra i temi discussi alla COP28 in corso a Dubai. Tuttavia, lo sviluppo di questo combustibile rinnovabile comporta delle sfide e il suo utilizzo deve essere valutato con attenzione, afferma Alessandra Motz, ricercatrice dell'Università della Svizzera italiana.
Negli ultimi anni si è parlato molto del ruolo dell’idrogeno nella transizione energetica, in particolare nei settori che non possono contare solo sull’elettricità. L’idrogeno può, ad esempio, fornire calore per la produzione del vetro o alimentare aerei e navi.
Esistono diversi modi per produrre l’idrogeno, con impatti diversi in termini di emissioni di gas serra. L’idrogeno viene definito “verde” se per produrlo si utilizza elettricità rinnovabile. Si tratta di una prospettiva promettente, poiché l’elettricità generata da impianti solari ed eolici è diventata molto più economicaCollegamento esterno rispetto al passato.
Il contributo più immediato consiste nel sostituire l’idrogeno “grigio”, cioè quello derivato da fonti fossili, già utilizzato come ingrediente in alcuni processi industriali e nella raffinazione. In Svizzera il consumo di idrogeno è limitato – uno studioCollegamento esterno del 2018 lo stima a circa 13’000 tonnellate all’anno – ma a livello globale la domanda ha raggiunto i 94 milioni di tonnellate nel 2021, di cui meno dell’1% è a basse emissioni.
L’idrogeno è un carburante a zero emissioni di carbonio e può essere usato come “batteria” per immagazzinare l’energia rinnovabile. La sfida è di poterlo estrarre dal sottosuolo in maniera redditizia o di produrlo da fonti rinnovabili, in grandi quantità e a costi accettabili. L’idrogeno è anche tra i temi principaliCollegamento esterno della conferenza internazionale sui cambiamenti climatici a Dubai (COP28). Questa serie esplora il potenziale e i limiti dell’idrogeno e il ruolo della scienza e dell’industria nella ricerca del carburante verde del futuro.
Le tecnologie che consentono di utilizzare l’idrogeno sono però nuove e in rapida evoluzione. Questo lascia spazio a incertezze circa l’effettiva possibilità di impiegare l’idrogeno in modo efficiente. L’uso diretto dell’elettricità potrebbe infatti risultare più conveniente rispetto a quello dell’idrogeno verde in alcuni segmenti di consumo.
Nel caso del trasporto pesante terrestre, ad esempio, alcune esperienze suggeriscono che i costi dei treni e persino dei camion a idrogeno potrebbero essere più elevati del previsto. Anche le auto a pile a combustibile sembrano destinate a una quota di mercato residuale, dato il rapido successo delle auto elettriche. Nel caso del trasporto aereo e marittimo, invece, l’idrogeno sembra più promettente, sia in forma pura sia come componente di carburanti sintetici, che già oggi possono essere miscelati ai combustibili convenzionali.
La sfida principale è però produrre l’idrogeno verde senza sottrarre elettricità rinnovabile da altri usi più vantaggiosi dal punto di vista ambientale ed economico. La crescita delle fonti rinnovabili in Svizzera, in Europa e nel mondo non è ancora sufficiente a garantire una fornitura di elettricità a zero emissioni; è quindi importante creare condizioni favorevoli per la ricerca e gli investimenti nell’idrogeno senza però far deragliare il percorso di transizione verso l’uso diretto di elettricità pulita, che rimane prioritario.
“La sfida principale è produrre l’idrogeno verde senza sottrarre elettricità rinnovabile da altri usi più vantaggiosi dal punto di vista ambientale ed economico.”
Gli utilizzi dell’idrogeno devono essere valutati con attenzione. Questo perché l’idrogeno non è una fonte di energia, ma piuttosto un vettore energetico: l’elettricità in eccesso delle centrali solari, ad esempio, potrebbe essere utilizzata per produrre idrogeno verde che può essere immagazzinato per i periodi in cui questi impianti non soddisfano la domanda. In sostanza, l’idrogeno potrebbe essere utilizzato come una batteria per conservare l’elettricità dei mesi estivi e rilasciarla nuovamente in inverno, il che sarebbe particolarmente utile per la Svizzera.
Tuttavia, questo procedimento ha un costo elevato, legato sia alle perdite di energia implicite nelle due trasformazioni (l’efficienza del processo è stimata al 25%-30%) sia ai costi di stoccaggio e di eventuale trasporto dell’idrogeno. Non va inoltre dimenticato che nei mesi estivi si dovrebbe generare un grosso surplus di elettricità rinnovabile.
Sempre guardando alla produzione, sarà importante adottare anche in Svizzera una definizione chiara di idrogeno verde, possibilmente in linea con quella adottata nell’Unione EuropeaCollegamento esterno. Questo servirà a permettere gli scambi transfrontalieri e a tutelare i consumatori svizzeri rispetto alla sostenibilità dell’idrogeno importato.
Per quanto riguarda lo sviluppo di nuove infrastrutture, sarà necessario capire quale sarà la domanda di idrogeno verde in Svizzera e all’estero per creare una filiera competitiva ed efficiente. Dopo una fase iniziale di sviluppo di cluster localizzati, alcuni gasdotti, come il Transitgas in Svizzera, potrebbero essere riconvertiti al trasporto dell’idrogeno a un costo ragionevole, insieme ad alcuni siti di stoccaggio del gas naturale e a terminali di rigassificazione. Sarà però importante evitare investimenti sovradimensionati o non coerenti con lo scenario energetico e di decarbonizzazione svizzero e globale.
La possibilità di produrre idrogeno verde a costi contenuti e di esportarlo verso mercati redditizi rappresenta un’opportunità interessante anche per molti Paesi oggi orientati all’estrazione degli idrocarburi e potrebbe accelerare il percorso di diversificazione e transizione. Per alcuni Paesi dell’Europa orientale e del Nord Africa, per esempio, un partenariato con la Svizzera e l’Unione Europea sarebbe vantaggioso, date la prossimità geografica e la presenza di infrastrutture per il gas naturale che potrebbero essere riconvertite. L’idrogeno verde è anche uno strumento per coinvolgere nella transizione energetica l’industria del gas, che potrebbe beneficiare di un uso più prolungato delle infrastrutture esistenti e contribuire con il suo know-how.
Quindi, pur con le cautele del caso, l’idrogeno verde può essere un peso importante da mettere sulla bilancia dei pro e dei contro della transizione, in particolare per i settori e per i Paesi più esposti nell’economia degli idrocarburi. La via non è ancora ben segnata e richiede un certo equilibrio, ma merita di essere percorsa.
Le opinioni espresse in questo articolo sono esclusivamente quelle dell’autrice e non riflettono necessariamente la posizione di SWI swissinfo.ch.
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