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Spostare l'idrogeno dal clamore alla speranza

14 febbraio 2020
Spostare l'idrogeno dal clamore alla speranza

"Vedo un ruolo centrale per l'idrogeno", negli sforzi dell'Europa per raggiungere i suoi obiettivi climatici, ha detto Frans Timmermans. E la folla è saltata in piedi in una rara standing ovation per un commissario per il clima. L'idrogeno è sulla bocca di tutti e ci si aspetta che la Commissione ne faccia una grande priorità nella sua strategia industriale verde. Quindi, stiamo per entrare nell'età dell'oro per l'idrogeno e - se è così - cosa significa per i trasporti?

Gli osservatori esperti ricorderanno che questa non è la prima volta che l'idrogeno ha creato un grande entusiasmo. Il famoso libro di Jeremy Rifkins, TheHydrogen Economy, esemplifica l'entusiasmo stellare degli anni 2000. Incoraggiato 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. Ci sono poche auto a celle a combustibile a idrogeno e la maggior parte di esse sono in realtà veicoli dimostrativi. Non ci sono nemmeno quasi nessun camion a idrogeno, anche se Hyundai fornirà 1.000 camion elettrici a celle a combustibile per il mercato svizzero. Nel frattempo, il primo camion di Nikola- 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 permetterebbe il trasporto marittimoe aereo a zero emissioni, sia come carburantefinale che come base per un combustibile liquido. È anche troppo presto per escluderlo come opzione per il trasporto su lunghe distanze, ma qui l'idrogeno dovrà competere con opzioni più efficienti come la catenaria o la batteria elettrica.

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 l'esempio della tecnologia delle batterie ha dimostrato, una tecnologia può essere costosa e poco performante all'inizio, ma diventare competitiva molto presto. Potrebbe accadere qualcosa di simile per l'idrogeno? E cosa ci vorrà perché questo accada?

Ci sono due modi principali per produrre idrogeno. Il primo e più comune metodo - che rappresenta il 95%dell'attuale produzione di idrogeno - è il reforming del metano a vapore basato sul gas fossile. L'idrogeno a base di gas o "grigio" non è esattamente verde. È teoricamente possibile aggiungere la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) al processo, producendo il cosiddetto idrogeno "blu". Ma l'implementazione del CCS ha incontrato una serie di problemi e l'idrogeno blu costerebbe il doppio dell'idrogeno grigio, anche se un prezzo del carbonio più alto potrebbe ridurre questo divario.

L'alternativa verde al reforming del metano a vapore è l'elettrolisi, dove l'acqua viene divisa in idrogeno e ossigeno usando (grandi quantità di) elettricità pulita. Alcuni sostengono che la prospettiva di prezzi dell'elettricità inferiori a€20/MWh per l'elettricità solare utility-scale proveniente dal Nord Africa e dal Medio Oriente, o €50/MWh da massicci parchi eolici offshore, significa che la scarsa efficienza dell'idrogeno verde non è più un problema. Secondol'International Renewable Energy Agency, "i costi futuri dell'idrogeno verde saranno inferiori a quelli dell'idrogeno blu".

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

La lezione di mezzo secolo di entusiasmo per l'idrogeno è che la tecnologia non decollerà da sola. Versare denaro in R&S non è sufficiente. Avremo bisogno di un programma di sostegno pubblico completo e sostenuto per portare la tecnologia in scala e ridurre i costi. Soprattutto, avremo bisogno di mercati guida.

La nostra proposta sarebbe quella di concentrarsi su due settori dove c'è un chiaro ruolo per l'idrogeno e dove l'azione normativa è stata finora quasi del tutto assente: l'aviazione e la navigazione. Gli obiettivi fissati dovrebbero essere realistici e raggiungibili e dovrebbero concentrarsi sulla creazione di un mercato sicuro per l'idrogeno verde (o per gli efuels derivati dall'idrogeno) con alti standard di sostenibilità in modo che l'industria possa fare gli investimenti a lungo termine che sono necessari per scalare in modo sostenibile.

Un modo per raggiungere questo obiettivo sarebbe quello di introdurre uno standard che richieda ai fornitori di carburante di miscelare una bassa percentuale di efuels nel carburante per l'aviazione; o di richiedere alle compagnie aeree di acquistare determinati volumi. Per il trasporto marittimo, si potrebbero usare rigorosi standard operativi di CO2 e di emissioni zero nei porti per richiedere alle navi da carico e da crociera di lusso di funzionare con idrogeno verde o ammoniaca. I porti giocheranno un ruolo importante in qualsiasi strategia di successo per l'idrogeno, poiché è qui che l'idrogeno probabilmente arriverà a terra. Quindi avrebbe anche senso sviluppare un'infrastruttura di rifornimento di idrogeno per i camion nelle principali aree portuali.

Il vantaggio di questo approccio è che eviterebbe una spesa massiccia per l'aggiornamento della rete del gas o per lo sviluppo di una rete interna di infrastrutture di rifornimento di idrogeno in tutta Europa. E concentrerebbe lo sforzo dell'idrogeno dove non esistono alternative migliori. Potrebbe non offrirci una standing ovation da parte degli appassionati dell'economia dell'idrogeno, ma sarebbe una strategia efficace, responsabile e sostenibile.

 

Autore: William Todts, direttore esecutivo di Transport&Environment


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