Passare l'idrogeno dal clamore alla speranza

06 May 2022
Passare l'idrogeno dal clamore alla speranza

L'idrogeno è sulla bocca di tutti e la Commissione ne fa una grande priorità nella sua strategia industriale verde. Le auto a celle a combustibile a idrogeno sono poche e la maggior parte di esse sono in realtà veicoli dimostrativi. L'analisi di TandEs suggerisce che l'idrogeno è attualmente l'unico vettore energetico che consentirebbe un trasporto marittimo e aereo a emissioni zero, sia come combustibile finale che come base per un combustibile liquido. L'idrogeno verde non dovrà competere solo con l'idrogeno grigio e blu. Dovrà competere con la benzina, il diesel, l'olio combustibile per uso marittimo, il cherosene e, naturalmente, l'elettricità. Gli obiettivi fissati devono essere realistici

Come creare un mercato sicuro per l'idrogeno verde (o per gli ecarburanti derivati dall'idrogeno) con elevati standard di sostenibilità, in modo che l'industria possa fare gli investimenti a lungo termine necessari per una crescita sostenibile? Introdurre uno standard che richieda ai fornitori di carburante di miscelare una bassa percentuale.


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"Vedo un ruolo centrale per l'idrogeno" negli sforzi dell'Europa per raggiungere gli obiettivi climatici, ha dichiarato Frans Timmermans. E la folla si è alzata in piedi in una rara standing ovation per un commissario al clima. L'idrogeno è sulla bocca di tutti e si prevede che la Commissione ne farà una grande priorità nella sua strategia industriale verde. Stiamo quindi per entrare nell'età dell'oro dell'idrogeno e, in caso affermativo, cosa significa per i trasporti?

Gli osservatori più esperti ricorderanno che non è la prima volta che l'idrogeno suscita grande entusiasmo. Il famoso libro di Jeremy Rifkins,L'economia dell'idrogeno, esemplifica l'entusiasmo stellare degli anni 2000. Spinto dal timore che il petrolio si stesse esaurendo, l'allora presidente americano George W. Bush lanciò l'iniziativa "Freedom Fuel" per promuovere l'idrogeno e rendere gli Stati Uniti indipendenti dal punto di vista energetico. Le case automobilistiche si unirono alla corsa con Toyota, Daimler e altri che promisero di costruire modelli che avrebbero reso popolari le auto a idrogeno per il mercato di massa.

Ma, un decennio dopo, l'idrogeno non è decollato. Le auto a celle a combustibile a idrogeno sono poche e la maggior parte di esse sono in realtà veicoli dimostrativi. Anche i camion a idrogeno sono quasi inesistenti, sebbeneHyundai fornirà 1.000 camion elettrici a celle a combustibile al mercato svizzero. Nel frattempo, il primo camion diNikola- la speranza degli appassionati di camion a idrogeno - sarà apparentemente un camion elettrico a batteria.

Un cinico potrebbe dire che l'idrogeno è e rimarrà sempre il futuro. Ma l'accelerazione della crisi climatica non ci permette di essere cinici. L'analisi di T&E suggerisce che l'idrogeno è attualmente l'unico vettore energetico che consentirebbe untrasporto marittimo eaereo a emissioni zero, sia come combustibile finale che come base per un carburante liquido. È anche troppo presto per escluderlo come opzione per gli autotrasporti a lunga distanza, ma in questo caso l'idrogeno dovrà competere con opzioni più efficienti come la catenaria o le batterie elettriche.

Ma c'è una grande differenza tra il potenziale teorico di una tecnologia in un modello climatico e la sua capacità di decollare economicamente. Come ha dimostrato l'esempio delle batterie, una tecnologia può essere costosa e poco performante all'inizio, ma diventare competitiva molto presto. Potrebbe accadere qualcosa di simile per l'idrogeno? E che cosa ci vorrà perché ciò accada?

Esistono due modi principali per produrre idrogeno. Il primo e più comune - che rappresenta il95% dell'attuale produzione di idrogeno- è il reforming del metano a vapore basato su gas fossili. L'idrogeno a base di gas o "grigio" non è esattamente verde. In teoria è possibile aggiungere al processo la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS), producendo il cosiddetto idrogeno "blu". Ma la diffusione dellaCCS ha incontrato una serie diproblemi e l'idrogeno blucosterebbe il doppio dell'idrogeno grigio, anche se un prezzo più alto del carbonio potrebbe ridurre questo divario.

L'alternativa verde al reforming del metano a vapore è l'elettrolisi, con la quale l'acqua viene scissa in idrogeno e ossigeno utilizzando (grandi quantità di) elettricità pulita. Alcuni sostengono che la prospettiva di prezzi dell'elettricità inferiori a 20 euro/MWh per l'elettricità solare su larga scala proveniente dal Nord Africa e dal Medio Oriente, o di 50 euro/MWh da massicci parchi eolici offshore, significa che la scarsa efficienza dell'idrogeno verde non è più un problema.Secondo l'Agenzia internazionale per le energie rinnovabili, "i costi futuri dell'idrogeno verde saranno inferiori a quelli dell'idrogeno blu".

Ma l'idrogeno verde non dovrà competere solo con l'idrogeno grigio e blu. Dovrà competere con la benzina, il gasolio, l'olio combustibile marino, il cherosene e, naturalmente, con l'elettricità. Ovunque le batterie rappresentino una soluzione pratica - automobili, furgoni, camion urbani, regionali e forse a lungo raggio, traghetti - l'idrogeno si troverà ad affrontare una battaglia in salita a causa della sua minore efficienza e, di conseguenza, dei costi di carburante molto più elevati. Come ha detto recentemente l'amministratore delegato di Volkswagen: "Per percorrere gli stessi 100 km occorrono tre volte più parchi eolici rispetto alle auto elettriche".

La lezione di mezzo secolo di entusiasmo per l'idrogeno è che la tecnologia non decollerà. Non basta investire in ricerca e sviluppo. Avremo bisogno di un programma di sostegno pubblico completo e sostenuto per portare la tecnologia su scala e ridurre i costi. Soprattutto, avremo bisogno di mercati guida.

La nostra proposta è di concentrarsi su due settori in cui l'idrogeno ha un ruolo chiaro e in cui l'azione normativa è stata finora quasi del tutto assente: l'aviazione e il trasporto marittimo. Gli obiettivi fissati dovrebbero essere realistici e raggiungibili e dovrebbero concentrarsi sulla creazione di un mercato sicuro per l'idrogeno verde (o per gli ecarburanti derivati dall'idrogeno) con elevati standard di sostenibilità, in modo che l'industria possa fare gli investimenti a lungo termine necessari per una crescita sostenibile.

Un modo per raggiungere questo obiettivo potrebbe essere quello di introdurre uno standard che richieda ai fornitori di carburante di miscelare una bassa percentuale di efuels nel carburante per l'aviazione; oppure di richiedere alle compagnie aeree di acquistare determinati volumi. Per quanto riguarda il trasporto marittimo, si potrebbero utilizzare standard operativi rigorosi in materia di CO2 e porti a emissioni zero per imporre alle navi da carico e da crociera di lusso di utilizzare idrogeno verde o ammoniaca. I porti svolgeranno un ruolo importante in qualsiasi strategia di successo per l'idrogeno, poiché è qui che l'idrogeno probabilmente arriverà a terra. Sarebbe quindi sensato realizzare infrastrutture di rifornimento di idrogeno per i camion nelle principali aree portuali.

Il vantaggio di questo approccio è che eviterebbe spese massicce per l'aggiornamento della rete del gas o per la realizzazione di una rete di infrastrutture di rifornimento di idrogeno nell'entroterra europeo. Inoltre, concentrerebbe gli sforzi sull'idrogeno laddove non esistono alternative migliori. Forse non ci offrirà una standing ovation da parte degli appassionati di economia dell'idrogeno, ma sarebbe una strategia efficace, responsabile e sostenibile.

 

Autore: William Todts, direttore esecutivo di Transport&Environment