Tra dieci anni potremmo trovarci nella condizione di avere una quota rilevante di energia prodotta da rinnovabili che rischia di non essere sfruttata appieno, nonostante l’implementazione di batterie utility-scale e impianti peakers.
Se consideriamo lo scenario PNIEC, infatti, si potrebbe arrivare nel 2030
a 15-17 TWh di over-generation da impianti a energia pulita, pari al 10 per cento della produzione rinnovabile. A sua volta, la produzione di idrogeno allo stato attuale si basa per oltre il 95 per cento sui combustibili fossili, secondo quanto riportato dall’IRENA nel suo report Hydrogen from renewable power: Technology outlook for the energy transition, con il gas naturale che ne rappresenta la fonte principale. All’orizzonte, pertanto, si sta aprendo una grande opportunità per produrre idrogeno verde attraverso elettrolizzatori che, utilizzando proprio le rinnovabili, producono a partire dall’acqua un idrogeno maggiormente funzionale al processo di decarbonizzazione e che potrebbe trovare applicazione in diversi ambiti.
Il primo, e probabilmente il più prevedibile, riguarda la riconversione dell’idrogeno in energia. Si può infatti sfruttare la produzione dell’idrogeno verde come modalità per utilizzare energia rinnovabile nei momenti in cui questa risultasse in eccesso rispetto alla capacità del sistema elettrico di ritirarla e utilizzarla. Viceversa, l’idrogeno stoccato potrebbe poi essere utilizzato per la generazione di energia pulita nei periodi con meno disponibilità di rinnovabili. Ciò permetterebbe di sfruttare pipeline e impianti a gas già attivi, con appositi retrofit per bruciare idrogeno.
In questo caso, il green hydrogen diventerebbe un vero e proprio storage di energia, da utilizzare quando vi è maggiore necessità. Tuttavia sono necessarie valutazioni specifiche per stimare le perdite dovute alla doppia conversione: prima da energia a idrogeno e poi, nuovamente, da idrogeno a energia.
Il secondo ambito, a nostro avviso ancora più funzionale e importante del primo, è il cosiddetto cross-sector coupling: un ambito di applicazione che sfrutta l’idrogeno verde in settori difficilmente decarbonizzabili attraverso un percorso di pura elettrificazione. Tra questi rientrano sicuramente l’industria chimica, con la produzione di ammoniaca e metanolo, l’industria dell’acciaio e del cemento, la raffinazione del petrolio e il settore dei veicoli pesanti, del trasporto marittimo e dell’aviazione. In alcuni di questi comparti l’idrogeno è già utilizzato all’interno dei vari processi industriali, in altri potrebbe trovare applicazione nel prossimo futuro grazie agli avanzamenti tecnologici in corso.
Attualmente, stando ai dati a disposizione di IRENA, quasi due terzi dell’idrogeno sono utilizzati per la raffinazione del petrolio e nell’industria siderurgica, mentre il 25 per cento viene impiegato nel settore chimico e il restante 10 per cento trova applicazione in altri settori industriali.
Tuttavia, anche qui non mancano gli ostacoli. Una delle principali barriere all’utilizzo dell’idrogeno verde deriva dagli elevati costi degli elettrolizzatori, che lo rendono ancora non competitivo rispetto al cosiddetto idrogeno nero, prodotto da fonti fossili. Il primo ha un costo di circa 7-8 euro/kg, mentre il secondo si colloca tra 1,3 e 2,5 euro/kg: una differenza notevole, da cui emerge la necessità di investire in progetti di ricerca e sviluppo che possano condurre a una riduzione dei costi degli elettrolizzatori.[...]
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