L’altalena dell’idrogeno

di Roberto Napoli / professore emerito Politecnico di Torino e Consigliere Ordine Ingegneri Provincia di Torino e Massimo Santarelli / professore ordinario Politecnico di Torino

TUTTI I TRAGUARDI DELLA TRANSIZIONE ENERGETICA PUNTANO AL 2030. L’ERA DELL’IDROGENO È ANCORA AI SUOI ESORDI, MA LA SFIDA HA UN’IMPORTANZA DECISIVA, CHE MERITA INDUBBIAMENTE DI ESSERE AFFRONTATA, AVENDO BEN CHIARI TERMINI REALISTICI DELLE POSSIBILI APPLICAZIONI. MAI COME IN QUESTO MOMENTO OCCORRE UNO SFORZO ECCEZIONALE DI RICERCA E INNOVAZIONE

Fra le tante sfaccettature della transizione energetica spicca a modo suo la ricorrente altalena dell’idrogeno. Era il 1783 quando Lavoisier scoprì che l’idrogeno poteva bruciare e produrre quindi calore. Bisogna arrivare al 1900 per avere il primo motore termico che utilizza l’idrogeno come combustibile; non si sostanziò un interesse commerciale, poiché benzina e gasolio erano tecnicamente molto più facili ed economicamente molto più vantaggiosi.

Con la crisi petrolifera degli anni ‘60 l’idrogeno tornò alla ribalta. Nel 1973 arrivò il rimbombante annuncio dell’imminente era dell’idrogeno. A quel tempo non si parlava di riscaldamento globale e di transizione energetica ma
la dichiarazione risultò mediaticamente efficace e diede avvio a una serie di sperimentazioni che portarono ad alcune evoluzioni tecnologiche, come ad esempio i significativi sviluppi nel settore degli elettrolizzatori alcalini negli anni ‘70.

Oggi la guerra ai fossili ha riacceso prepotentemente l’attenzione sui combustibili in grado di fornire energia pulita, in particolare ammoniaca e soprattutto idrogeno. Ambedue non esistono significativamente in natura, ma vanno prodotti artificialmente.

L’ammoniaca, che ha rivoluzionato l’agricoltura e l’industria, è un combustibile prodotto dal noto processo Haber-Bosch, che utilizza idrogeno prodotto da una reazione chimica di steam reforming del gas naturale fossile. L’ammoniaca ha innumerevoli utilizzi industriali, ma è anche considerato un potenziale combustibile per alcune applicazioni (per esempio, le grandi navi): qualora combusto, produce principalmente acqua e composti di azoto (spesso inquinanti).

L’idrogeno, molto usato nell’industria chimica e metalmeccanica, è un combustibile producibile in diversi modi, tra cui principalmente steam reforming (costo attuale 1¸3 dollari/kg), elettrolisi (tramite energia elettrica,
2¸6 dollari/kg), gassificazione del carbone, bioraffinazione. La combustione dell’idrogeno ha come sottoprodotti actransizione qua e calore.
Con le celle a combustibile (fuel cell) possiamo produrre direttamente energia elettrica ad alta efficienza senza passare per l’energia meccanica. Sia l’idrogeno che l’ammoniaca hanno prospettive promettenti.[...]

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