“Economia basata principalmente sull’energia solare e che usa l’idrogeno come mezzo conveniente per accumulare e trasportare l’energia”. Sembra un sogno ma potrebbe essere la realtà in un futuro non molto lontano. La parola chiave è “idrogeno”. Mentre le fonti energetiche fossili tradizionali tendono ad esaurirsi, ad eccezione del carbone che ha molte riserve, l’IEA (*) stima che le rinnovabili e il nucleare (da fusione) diventeranno le fonti primarie di energia a partire dagli anni quaranta. L’idrogeno potrebbe avere il ruolo di “accumulatore”, nel tempo e nello spazio, di queste tipologie di fonti primarie.
L’idrogeno non si trova libero in natura, in questo senso non è una fonte primaria di energia, è invece principalmente combinato con il carbonio negli idrocarburi e con l’ossigeno nell’acqua, da cui può essere separato mediante svariati processi chimici e fisici (elettrolisi, fotolisi, gassificazione del carbone, …).
Tutte le fonti primarie di energia, petrolio, gas, carbone, calore geotermico, acqua, vento, sole, biomasse, possono essere utilizzate per produrre idrogeno. Se il ruolo, mi si passi il termine, dell’ “idrogeno fossile”, o “idrogeno grigio”, ad esempio quello ottenuto dalla gassificazione del carbone, e la cui produzione comporta inevitabilmente la liberazione di CO2, si esaurisce in una fase di transizione, i prossimi due o tre decenni, l’idrogeno da rinnovabili (“idrogeno verde”) non solo sosterrà nel futuro la diffusione delle rinnovabili stesse, ma sarà esso stesso completamente ecosostenibile in quanto il ciclo dell’idrogeno verde (produzione e consumo) è ad impatto ambientale quasi nullo. Ad esempio, l’idrogeno prodotto dalle biomasse mediante conversione termica o biologica, o dal sole mediante fotolisi, è convertito (insieme all’ossigeno) nelle “celle a combustibile”, mediante un processo che produce energia elettrica ad elevata efficienza, ad acqua come unico prodotto della reazione.
L’utilizzo dell’idrogeno infatti non produce anidride carbonica, non ha emissioni nocive per l’ambiente e la salute. L’idrogeno inoltre consente la diversificazione e l’indipendenza energetica, può essere accumulato, è virtualmente inesauribile, è versatile, potendo essere impiegato dalla mobilità all’industria all’elettronica agli edifici residenziali e commerciali.
Non mancano tuttavia numerosi aspetti critici. Grandi quantità di energia sono richieste per la produzione. Vi sono elevati costi di produzione, difficoltà di trasporto, immagazzinamento, assenza di infrastrutture, problemi nell’utilizzo finale.
La domanda di idrogeno è comunque destinata in futuro a crescere grazie al progresso scientifico, innescando un ciclo virtuoso di sviluppo di tecnologie ecosostenibili, che possono a loro volta ampliare la diffusione e l’affidabilità delle risorse primarie rinnovabili. L’IEA colloca questa fase di maturità commerciale dopo il 2030, quando saranno completate le fasi di costruzione del mercato e delle infrastrutture necessarie.
159° Unità d’Italia, 9 febbraio 2021, Beretta Roberto Claudio
(*) Agenzia Internazionale dell’Energia
Fonte: M. Santarelli, Dipartimento di Energetica, Politecnico di Torino