Cos'è l'Idrogeno Verde e Come Si Produce?

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Scopri tutte le informazioni sull’idrogeno verde, la fonte di energia rinnovabile presente tra gli obiettivi del progetto europeo GICO.
Scopri tutte le informazioni sull’idrogeno verde, la fonte di energia rinnovabile presente tra gli obiettivi del progetto europeo GICO.

L’idrogeno verde è una fonte di energia rinnovabile in grado di catturare l’anidride carbonica emessa, diventando un’alternativa all'idrogeno del metano. In questo articolo trovi le informazioni sull’argomento, ad esempio come si produce l’idrogeno verde.


Cos’è l’idrogeno verde?

L'idrogeno verde è una fonte di energia ecologica, che si presenta come una valida alternativa all'idrogeno grigio. Questo procedimento energetico è al centro di molte politiche globali ed europee, in quanto diversi paesi hanno già investito in questo sistema, così come nella sua infrastruttura.

Tramite il processo di elettrolisi, l'idrogeno verde diminuisce notevolmente l'impatto ambientale. Per ricavare l'idrogeno verde si sfrutta l'acqua alimentata da energie di altre fonti rinnovabili e per questo rappresenta una valida soluzione green.

A differenza del tradizionale idrogeno grigio, la versione verde è sostenibile e non disperde nell'ambiente anidride carbonica. Infatti nella versione grigia, l'idrogeno viene prodotto con lo steam reforming (trattamento termico con vapor d'acqua del metano per ricavare idrogeno) del metano e diffondendo CO2. Al contrario, l'idrogeno verde prevede una cattura delle particelle di anidride carbonica, in modo da ridurre notevolmente le emissioni nell'aria e nell'atmosfera.

Dal recente rapporto dell'Agenzia Internazionale dell’Energia, IEA - International Energy Agency, si evince che l'idrogeno gioca ancora un ruolo fondamentale nel panorama mondiale. Difatti all'interno del documento viene approfondito il suo utilizzo, che è pari a circa 75 milioni di tonnellate l'anno. Questi numeri si possono tradurre in un impatto ambientale notevole, soprattutto nel caso dell'idrogeno blu, inquinante come il grigio.

A fronte di questi numeri, molti studi a livello globale si sono dedicati a rendere questa fonte energetica più sostenibile per l’ambiente.

Come si produce idrogeno verde?

Comprendere come si produce l'idrogeno verde è fondamentale per conoscerne le potenzialità. Sintetizzando, questa fonte energetica utilizza principalmente gli elettrolizzatori. Con questo termine si indicano dei particolari macchinari che vengono impiegati per ricavare energia elettrica, ad esempio dal fotovoltaico, dall'idroelettrico e dal geotermico. Tramite elettrolisi, gli elettrolizzatori producono idrogeno dall'acqua senza utilizzare gas che potrebbero danneggiare gravemente l'atmosfera.

Ricavare l'idrogeno da questo procedimento rende più ecologica la sua produzione, dato che al momento è per il 95% ancora di tipo grigio. Perciò attualmente per ricavare questa sostanza viene impiegata l'estrazione del CH4, quindi del metano, che implica l'emissione di CO2 nell'atmosfera.

I settori di applicazione dell'idrogeno verde sono ancora in fase di studio, ma possono includere già diversi impieghi. Eccone sintetizzati i principali.

Settori di applicazione dell'Idrogeno Verde ed esempi pratici
APPLICAZIONE DELL'IDROGENO VERDE ESEMPI PRATICI
Per Combustione Idrogeno verde auto, mezzi di trasporto leggeri, con motori a combustione. La problematica è che in questo modo si creano emissioni di CO2 allo stesso modo dell'idrogeno grigio attraverso la combustione.
Come Energia elettrica L'idrogeno ottenuto viene posto in una cella a combustibile e convertito in elettricità, ad esempio per alimentare uno smartphone.
Nell'industria pesante Nelle acciaierie per scindere ferro e ossigeno, quindi come alternativa alla carbonizzazione del settore industriale.

Idrogeno verde e progetti europei: GICO

Quando si analizzano le differenze tra idrogeno verde e blu, così come l'utilizzo di questa fonte rinnovabile, sono immancabili i progetti a livello europeo. Difatti tra le proposte europee ci sono diverse campagne ed iniziative atte allo sviluppo di nuove fonti rinnovabili per il futuro.

Tra i diversi programmi in cui ha investito l'Europa c'è GICO. Questa iniziativa ha come coordinatore l’Università Guglielmo Marconi di Milano e l'Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l'Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile come partner scientifico.

L'obiettivo principale di questa ricerca finanziata da Horizon 2020 è progettare nuove tecnologie per rinnovare il sistema energetico dopo il 2030, anno di conclusione dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile (sottoscritto nel 2015 dai governi dei 193 Paesi Membri dell'ONU). Oltre alle ricerca sull'idrogeno verde, nello specifico tra gli obiettivi del progetto ci sono:

  • la valorizzazione energetica dell'anidride carbonica catturata;
  • la produzione di idrogeno verde dalle biomasse, dalla massificazione dei sorbenti solidi;
  • l'ottenimento della massima resa dalle frazioni biogeniche di rifiuti, come legno, carta e scarti organici.

Per perseguire questi obiettivi del progetto GICO, viene utilizzato un impianto di gassificazione a letto fluidizzato prototipale e a tamburo rotante. Questa prima fase viene svolta al Centro Ricerche Trisaia, in Provincia di Matera, e al Centro Ricerche Casaccia, in Provincia di Roma.

La seconda fase del programma è dedicata alla valorizzazione della CO2, trasformabile in combustibile rinnovabile. In questa fase viene dissociata in monossido di carbonio e ossigeno, in modo da renderla utilizzabile come electro-fuel.

La situazione dell’idrogeno verde in Italia

Il progetto GICO non è l'unico piano europeo con il fine di investire nell'idrogeno verde e di stimolare i Paesi membri a farlo. Diversi Stati dell'Unione Europea hanno già provveduto a promuovere lo sviluppo di questa fonte rinnovabile. Alcuni esempi sono la Germania, la Francia, la Spagna e il Regno Unito.

Il panorama italiano in questo aspetto è arretrato, in quanto non sono ancora previsti finanziamenti importanti in grado di supportare la crescita di questo settore. Per questo motivo Angelo Consoli, presidente del Cetri-Tires e membro del comitato scientifico di Alboran Hydrogen, si riferisce alla situazione dell'idrogeno verde in Italia in questo modo:

Bisogna creare le filiere locali e nazionali dell’idrogeno verde, cioè da fonti rinnovabili e non da fossili, producendo localmente le tecnologie e le capacità professionali di sfruttarle e installarle. Quelli che nella Comunicazione 301 per una strategia europea dell’idrogeno vengono definiti gli ecosistemi dinamici dell’idrogeno a livello territoriale. Serve sviluppare i poli e le hydrogen valley per regioni omogenee in cui enti locali, comunità territoriali e aziende predispongano piani territoriali per l’idrogeno verde per quanto riguarda la produzione, la distribuzione e la gestione delle utenze finali. Una filiera di valore che abbraccia il trasporto (bus, treni, mezzi nautici e aerei) e la fornitura di idrogeno nei condomini, nei processi produttivi per decarbonizzare l’industria manifatturiera e ancora nel commercio, nell’agricoltura. Bisogna poi accelerare i processi di formazione di nuove figure professionali quali tecnici per elettrolizzatori, fuel cell, accumulatori, etc. Sono gli enti locali che, con la loro visione e capacità di pianificazione, hanno il potere di attrarre gli investimenti a cui fa riferimento la strategia europea.

Nonostante questo, grazie ai recenti aggiornamenti europei, anche l'idrogeno verde in Italia potrebbe sbloccarsi. Infatti nel Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza sono previsti 300 milioni di euro da utilizzare per l'installazione di distributori di idrogeno, che attualmente non sono presenti in modo omogeneo sul territorio.

Chi produce idrogeno verde in Italia?

In Italia i produttori e i progetti sull'idrogeno verde sono diversi e si differenziano non solo per chi li produce ma anche per l'impiego e tecnologie utilizzate. In molti casi la collaborazione di aziende e centri di ricerca è la chiave per trovare l'applicazione più adeguata di un particolare procedimento. Eccone alcuni:

  • Snam e The European House-Ambrosetti studiano una turbina ibrida per il trasporto dell'idrogeno.
  • Iveco e New Holland stanno progettando un veicolo con motore ad idrogeno con percorrenza fino a 1.000 chilometri.
  • Ferrovie dello Stato ha avviato uno studio di fattibilità dei treni regionali convertiti ad idrogeno.
  • Fincantieri sta costruendo l'imbarcazione Zero Emission Ultimate Ship a fuel cell.
  • Eni e Maire Tecnimont stanno progettando una bioraffineria alimentata da idrogeno ricavato dai rifiuti.
  • ENEA è il principale investitore nell'idrogeno verde, con il progetto GICO dedicato a tutta la filiera.
  • La start-up STOREH Energy Storage Technologies studia un sistema per la produzione on demand di idrogeno.

Quanto costa produrre l’idrogeno verde?

Una delle problematiche legate all'idrogeno verde sono i costi. Rispetto ad altre fonti rinnovabili, come fotovoltaico ed eolico, e all'idrogeno grigio o blu il prezzo della produzione è notevolmente superiore.

Infatti se il costo dell'idrogeno è di 1 euro/kg e il potere calorifico inferiore è di 33,3 kWh/kg (120 MJ), il costo finale di 1 kWh è pari a 33,3 euro. Questo costo equivale a circa tre volte l'idrogeno grigio o blu e fino a 15 volte il metano.

A questo costo possono essere aggiunte le spese di investimento, elettriche e di manutenzione, che potrebbero rendere più oneroso questo procedimento.

Aggiornato in data

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