The time is ripe for a breath of fresh… hydrogen.

A vent’anni dalle proiezioni visionarie di Jeremy Rifkin, le tecnologie di stoccaggio ed elettrolisi consentono di compiere finalmente un reale passo in avanti nel processo di transizione energetica. 

di Pierroberto Folgiero

I processi di decarbonizzazione che vanno messi in campo per riuscire a contenere l’aumento della temperatura del pianeta devono prevedere la sostituzione di un numero vastissimo di tecnologie impiantistiche nate nei passati decenni sulla base di feedstock di origine fossile. Una vera “rivoluzione impiantistica industriale” che apre un fronte di enormi opportunità di innovazione e di business.

Uno dei paradigmi di cui si sta molto parlando è quello di una conversione del sistema energetico – per gli usi industriali, dei trasporti e civili – in cui accanto all’energia elettrica da fonti rinnovabili si faccia strada l’utilizzo del vettore idrogeno low o zero carbon. Parliamo di un idrogeno detto “blue”, prodotto con tecnologie tradizionali ma con cattura della CO2 – dunque riducendo le emissioni climalteranti in atmosfera; un idrogeno green, prodotto da elettrolisi utilizzando fonti di energia rinnovabile – la soluzione ottimale in termini ambientali, ma la cui produzione pone ancora problemi in termini di costi e di continuità di approvvigionamento energetico; o un idrogeno ‘circolare’, prodotto con processi che partono da rifiuti dei quali viene recuperato il contenuto di carbonio e idrogeno attraverso tecnologie di conversione chimica.

Oggi, a vent’anni di distanza dalle proiezioni anticipatrici e visionarie di Jeremy Rifkin, sembra che i tempi possano essere maturi. Oggi ci sono tecnologie di stoccaggio, migliori tecnologie di elettrolisi e piattaforme tecnologiche nuove, come quella che propone NextChem per la produzione dell’idrogeno circolare, che consentono di realizzare impianti sicuri, che hanno considerevoli vantaggi ambientali non solo dal punto di vista dell’impatto sul clima, ma anche in ottica di economia circolare, risolvendo anche il problema del recupero di volumi enormi di scarti plastici che ad oggi non hanno collocazione.

L’idrogeno ha tanti utilizzi quanti ce ne possono essere nell’industria, nella mobilità e nella vita civile. È quello che si chiama un building block della chimica: un prodotto-base per realizzare più o meno tutto quello che abbiamo quotidianamente attorno a noi. 

L’idrogeno prodotto da rifiuti, prevalentemente plastici, è un idrogeno puro, che viene da un processo tecnologicamente consolidato; quando impiegato in sostituzione dell’idrogeno “grigio”, l’idrogeno circolare consente una riduzione importante dell’impronta carbonica. Se viene prodotto utilizzando nel processo anche altro idrogeno proveniente da elettrolisi da rinnovabili, il processo industriale può addirittura raggiungere la neutralità carbonica anche della fase di produzione. Il costo di produzione è competitivo rispetto all’idrogeno convenzionale da fonte fossile, potendo contare sul delta rappresentato dal costo di smaltimento. Gli impianti per la sua produzione – con tecnologie già oggi cantierabili – possono essere collocati in siti industriali tradizionali energivori come le raffinerie e possono essere funzionali alla loro decarbonizzazione, e magari in prossimità di impianti di selezione e trattamento dei rifiuti, in modo da ottimizzare la logistica di approvvigionamento, riducendo ancora di più l’impronta ambientale e creando un sistema virtuoso “a km zero”.

Nel 2025 si stima che il 23% dell’energia in Europa verrà dall’idrogeno. L’Unione Europea ha lanciato la sua strategia, dimostrando ancora una volta la volontà di porsi in una posizione di avanguardia su questi temi, a livello mondiale. Ogni Paese è chiamato a dotarsi di una sua strategia, sull’idrogeno. L’Italia dovrà farlo. Un nuovo scenario a idrogeno porta con se’ investimenti in ricerca, occupazione e sviluppo industriale. La Germania ha stanziato 9 miliardi, la Francia ne ha stanziati 7, l’Italia si legge che potrebbe stanziarne 3. L’Italia potrebbe giocare un ruolo molto più ambizioso in questa partita; per farlo deve non solo supportare la filiera con incentivi e defiscalizzazione in misura adeguata, ma soprattutto deve fornire un quadro normativo chiaro e abilitante.

In Europa le proiezioni danno una capacità complessiva di elettrolisi di 40GW per il 2030, con 6.800 km di pipeline, che diventeranno 23.000 entro il 2040 (il 75% dei quali saranno reti gas convertite). L’Italia, nella geografia prospettica delle stime di sviluppo del settore, al momento risulta non pervenuta.

Oggi, delle 70 milioni di tonnellate di idrogeno prodotte la quota prevalente è da steam reforming, utilizzando una fonte di origine fossile, il gas naturale. Questo tipo di idrogeno (detto grey), che da solo oggi rappresenta circa il 75% della produzione mondiale di idrogeno, si stima sia responsabile, insieme a quello generato dal carbone, di quasi il 3% delle emissioni globali di CO2. Questo perché il carbonio contenuto nella fonte fossile viene direttamente scaricato all’atmosfera durante il ciclo produttivo. Per ogni kg di idrogeno da steam reforming si immette in atmosfera 10 chilogrammi di CO2. Se vogliamo attuare una strategia che abbia un impatto in modo rapido sul taglio delle emissioni, non possiamo aspettare molti anni: occorre immaginare una strategia graduale, che veda l’implementazione non solo delle infrastrutture necessarie (su scala internazionale), ma anche di soluzioni “di passaggio”, già disponibili oggi, come l’idrogeno circolare. 

NextChem sta studiando tecnologie innovative anche per superare i problemi tecnici relativi al sequestro della CO2 e sviluppare soluzioni per il suo riutilizzo. La nostra tecnologia Super Blue porta a un ulteriore livello successivo il concetto di blue hydrogen, introducendo come aspetto innovativo l’utilizzo di energia rinnovabile come mezzo alternativo per il processo termico dei forni. Questo approccio permette di ridurre del 50% la generazione di CO2 durante la produzione, facilitandone quindi il recupero totale.

La collaborazione tra filiere industriali diverse, tra università e industria, tra industria e istituzioni, è la chiave dello scenario futuro. In Italia il ‘Tavolo Idrogeno’ istituito presso il Ministero dello Sviluppo Economico è un’iniziativa alla quale anche la nostra azienda ha preso parte e volentieri continueremo a dare la nostra collaborazione alla ripresa dei lavori. Abbiamo aderito anche alla European Clean Hydrogen Alliance, l’alleanza creata dalla Commissione Europea per svolgere un ruolo centrale nella discussione su tutti gli aspetti di produzione e trasmissione dell’energia, sulla mobilità e sull’industria.

Lo sviluppo di un sistema a idrogeno richiede investimenti, una forte volontà politica e un approccio sinergico e intersettoriale, in quanto quello che si prospetta è un cambiamento radicale delle tecnologie impiantistiche industriali e delle reti di trasporto e distribuzione, su un piano che non può essere che sovranazionale. Serve dunque una visione complessiva di sistema. Per sviluppare il mondo dell’idrogeno bisogna innescare sinergie tra settori – energetico, manifatturiero, dei trasporti – molto diversi tra loro e mettere insieme filiere distanti che si devono parlare e che devono uniformare linguaggi, conoscenze, condividere dati e informazioni, creare sinapsi del tutto nuove. 

Quello che abbiamo oggi, vent’anni dopo Rifkin, è, forse, la capacità di mettere insieme questi mondi così diversi per creare una visione di sistema: oggi ci aiuta la digitalizzazione, la facilità nello scambio delle conoscenze, e l’urgenza di agire adesso, subito, per produrre effetti che si vedranno, speriamo, tra qualche anno.