Scissione dell’acqua

No, non lo è. A seconda del metodo di produzione dell’idrogeno questa caratteristica può variare. Come risultato di questo, l’idrogeno è classificato con una scala di colori.

L’idrogeno verde viene prodotto tramite elettrolisi dell’acqua, per cui l'elettrolisi avviene esclusivamente con elettricità generata da energie rinnovabili. Indipendentemente dalla tecnologia di elettrolisi scelta, la produzione di questo idrogeno è priva di CO2 perché l'elettricità utilizzata proviene al 100% da fonti rinnovabili.

L’idrogeno grigio viene prodotto da combustibili fossili. Di regola la produzione avviene trasformando il gas naturale in idrogeno e CO2 sotto calore (steam reforming). La CO2 viene poi rilasciata nell'atmosfera e aumenta l'effetto serra globale: la produzione di una tonnellata di idrogeno genera circa 10 tonnellate di CO2.

L’idrogeno blu è idrogeno grigio in cui la CO2 viene catturata e immagazzinata (cattura e stoccaggio del carbonio, CCS). Dato che la CO2 generata nella produzione di idrogeno non viene rilasciata nell'atmosfera, questo metodo di produzione può essere considerato CO2-neutral.

L'idrogeno turchese è prodotto attraverso la scissione termica del metano (pirolisi del metano). Al posto della CO2, questo processo produce carbonio solido. I prerequisiti per la neutralità alla CO2 di questo metodo di produzione sono che la fornitura di calore al reattore ad alta temperatura provenga da fonti di energia rinnovabili e che il carbonio sia permanentemente legato.

L’idrogeno giallo o rosa viene prodotto da elettricità generata tramite energia nucleare - ed è quindi quasi privo di CO2.

L’area più rilevante è quella dell’industria: l'idrogeno verde può essere utilizzato come combustibile alternativo per i forni o aiutare a sostituire la base di combustibile fossile nell'industria chimica attraverso l'uso di CO₂, ad esempio come componente per i polimeri.

Grazie alle celle a combustibile, l'idrogeno verde può essere trasformato in energia e calore. Questo bilancia le fluttuazioni nella rete elettrica, riscalda gli edifici, li rifornisce di elettricità e alimenta i veicoli.

L'idrogeno verde può essere usato come carburante nel settore dei trasporti - in particolare dove l'elettrificazione non è fattibile o possibile e può alimentare camion, navi e aerei.

L'efficienza attuale è di circa il 60 per cento usando l'elettrolisi dell'acqua per produrre idrogeno con energia rinnovabile. Questo significa che circa il 60 per cento dell'energia usata per l'elettrolisi va nell'idrogeno. La produzione di idrogeno è attualmente oggetto di ampie ricerche, e secondo il Ministero Tedesco della Ricerca, si prevede che nei prossimi anni l'efficienza aumenterà grazie ai processi di ricerca e allo sviluppo. Inoltre, se si utilizza il calore prodotto attraverso l'elettrolisi, si può raggiungere un grado di efficienza molto più alto.

Non è possibile fare previsioni precise sui costi in questo momento. Tuttavia, l'idrogeno verde diventerà più economico man mano che i costi per la produzione di elettricità rinnovabile diminuiranno e a seconda degli ulteriori progressi nello sviluppo dell'elettrolisi dell'acqua. L’ “Handelsblatt" (quotidiano tedesco di economia e finanza) riporta che. secondo uno studio dell'Istituto di Economia dell'Energia (EWI) dell'Università di Colonia, i costi di produzione dell'idrogeno per elettrolisi con l'energia dei parchi eolici offshore in Germania potrebbero ammontare a 3,5 euro per chilogrammo entro l'anno 2030, e in condizioni particolarmente favorevoli si potrebbero raggiungere costi sotto i tre euro. Un consorzio che comprende varie aziende europee ritiene che in Spagna il prezzo dell'H2 verde elettrolitico con l'energia solare potrebbe essere spinto fino a 1,5 euro al chilogrammo. Per fare un confronto: l'idrogeno prodotto convenzionalmente è attualmente disponibile a un prezzo di circa 1,50 euro al chilogrammo. 

L'idrogeno viene liquefatto ad alta pressione. Questo è l'unico modo percorribile per trasportarlo e si tratta di un processo complicato e costoso. Di conseguenza, i ricercatori stanno lavorando per legare temporaneamente l'idrogeno a vettori organici liquidi di idrogeno (LOHC) al fine di rendere il trasporto più semplice.

L'idrogeno può già essere immesso nella rete del gas esistente in certe quantità. Il limite è attualmente al dieci per cento. Tuttavia, è probabile che sarà possibile farlo in quantità maggiori. Come il gas naturale, l'idrogeno in eccesso può essere bruciato e genera solo vapore. Con l'aiuto di celle a combustibile, è possibile generare calore ed elettricità dall'idrogeno. Puoi leggere come l'idrogeno può essere integrato nella rete energetica del futuro qui: Kopernikus-Projekt ENSURE.

Si, ricerca e produzione di green hydrogen sono supportati. L’UE ha sviluppato una strategia sull’idrogeno. I dettagli sono rintracciabili qui. La Germania ha anche una strategia nazionale per l'idrogeno. Il governo federale e gli stati sostengono 62 grandi progetti sull'idrogeno con 8,3 miliardi di euro. Anche i progetti di ricerca come Kopernikus sono sostenuti con questi fondi.

La Svizzera è molto indietro rispetto all'UE e alla Germania in fatto di strategia per l'idrogeno - finora, una tale attività è inesistente. L'idrogeno è un tema nelle Prospettive Energetiche 2050+ e una parte importante della nuova legge sull'approvvigionamento del gas. La ricerca sull'H2 è promossa dal programma di ricerca "Swiss Energy Research for the Energy Transition" (SWEET).

Questo testo è la traduzione di un articolo pubblicato su Energy Dialogue, online magazine internazionale di Axpo Group. La versione originale, in inglese, è rintracciabile cliccando qui.