Idrogeno rinnovabile: dove trovarlo
(e quanto costa?)

di Antonello Di Pardo e Michele Masulli, Cassa Depositi e Prestiti (CDP) Spa

Le considerazioni espresse sono a mero titolo personale e non impegnano in alcun modo l’Istituzione di appartenenza

L’idrogeno non è disponibile in natura allo stato libero: il suo contributo alla decarbonizzazione dipende dunque dalla modalità con cui è prodotto. Un focus sugli economics e suigli impieghi dell’H₂ verde nei settori hard-to-abate

L’idrogeno sta sperimentando una fase di notevole interesse a livello globale. Flessibilità e versatilità dei possibili impieghi ne motivano la rilevanza crescente nelle strategie di diversificazione energetica e decarbonizzazione elaborate dalle Istituzioni e nei piani di investimento degli operatori del settore (come argomentato in un recente brief pubblicato da CDP, ndr). Può essere, infatti, proficuamente impiegato come materia prima e combustibile in diversi comparti, nonché come vettore energetico e strumento di stoccaggio

La produzione di idrogeno
Poiché l’idrogeno non è disponibile in natura allo stato libero ma solo combinato ad altri elementi come l’ossigeno o il carbonio (fa eccezione l’idrogeno cosiddetto bianco, di origine geologica e presente a profondità molto elevate di cui non sono ancora chiare l’ampiezza dei depositi e le possibilità di estrazione e di impiego), il suo contributo alla decarbonizzazione dell’economia mondiale dipende dalla modalità con cui è prodotto.

Ad oggi è ricavato in larga parte dal metano e il suo utilizzo, quindi, non è neutrale dal punto di vista climatico. Si parla di idrogeno verde, nel caso prevalente, quando la generazione avviene attraverso il procedimento elettrochimico dell’elettrolisi dell’acqua impiegando energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili.

L’idrogeno rappresenta una quota pressoché trascurabile degli usi energetici. Viene perlopiù impiegato come materia prima nella raffinazione e nell’industria chimica e prodotto quasi esclusivamente da fonti fossili, in particolare attraverso lo steam reforming del metano. Diversi, infatti, sono i limiti che rallentano una maggiore penetrazione dell’idrogeno prodotto da fonti rinnovabili nel mix energetico.

Tra questi, i costi di produzione rappresentano l’ostacolo principale, determinando un differenziale rispetto alle materie prime di origine fossile oggi ancora molto elevato. Si evidenziano, inoltre, diversi vincoli di carattere tecnologico. Nonostante alcune delle tecnologie produttive abbiano migliorato notevolmente la performance e l’affidabilità tecnica - in particolare, gli elettrolizzatori, sia alcalini che a membrana elettrolitica polimerica solida (PEM), sono relativamente maturi ma con potenziale di riduzione dei costi ancora elevato - l’idrogeno prodotto attraverso l’elettrolisi continua ad avere una bassa efficienza rispetto al consumo diretto dell’energia elettrica, a causa delle perdite dovute ai processi di conversione. [...]

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