8 motivi per cui l'idrogeno è la prossima grande novità in campo energetico

L'idrogeno è la soluzione per decarbonizzare le nostre società? Dopo anni di dibattiti sul ruolo che avrebbe assunto nella transizione energetica, sembra che le tecnologie dell'idrogeno stiano per entrare nel mercato di massa. Negli ultimi tre mesi, non è passata una sola settimana senza un nuovo annuncio su una strategia per l'idrogeno da parte di governi o imprese. Dagli investimenti, agli sviluppi tecnologici, alle relazioni, ecco solo alcuni dei segnali che indicano che l'idrogeno sta per entrare nella nostra vita quotidiana e offrire una soluzione per decarbonizzare le nostre industrie a più alta intensità di carbonio.

Il denaro pubblico sta affluendo

Molti Paesi in Europa e in Asia hanno colto l'occasione dei loro piani di ripresa economica post-pandemia per lanciare ambiziose strategie sull'idrogeno. La Francia ha recentemente annunciato un pacchetto di 7 miliardi di euro per costruire un'industria dell'idrogeno senza emissioni di carbonio. La Germania ha presentato un piano simile di 9 miliardi di euro. A luglio, la Commissione europea ha dichiarato di voler aumentare la propria capacità produttiva di elettrolizzatori dagli attuali 250 MW a 40 GW nel 2030. Strategie analoghe sono state rese note dal Regno Unito, dall'Australia e dai Paesi asiatici. Questi sono solo alcuni degli annunci più recenti, ma mostrano una chiara tendenza verso massicci investimenti pubblici nel settore.

Stazioni di rifornimento o veicoli? Il problema dell'uovo e della gallina finalmente risolto

Tra stazioni di rifornimento e veicoli, quale dovrebbe essere il primo? Se non ci sono stazioni di rifornimento, i clienti saranno riluttanti ad acquistare veicoli a idrogeno. Ma se non ci sono veicoli, la domanda è troppo bassa per le stazioni di rifornimento di idrogeno. Questa situazione è stata spesso descritta come "problema dell'uovo e della gallina" ed è stata centrale nello sviluppo di questo nuovo vettore energetico. Fino ad oggi?

Grazie a partnership strategiche tra diversi attori dell'ecosistema, sia i veicoli che le stazioni stanno arrivando contemporaneamente. Questi ecosistemi spesso comprendono case automobilistiche, aziende di mobilità, aziende di logistica, produttori di idrogeno, stazioni di rifornimento, ecc. Unendo contemporaneamente domanda e offerta, possono essere la chiave dello sviluppo dell'idrogeno.

Un esempio perfetto di questo modello commerciale di successo è stato dato da Air Liquide, leader mondiale nella produzione di idrogeno, e da Hype, la prima flotta di taxi al 100% a idrogeno. La flotta di Hype garantisce una domanda sufficiente per le stazioni Air Liquide di Parigi e dintorni. Hype conta ora 130 taxi in funzione, diventando così la più grande flotta di FCEV al mondo.

I treni a idrogeno si spostano verso la prossima destinazione

Dopo il successo del lancio in Germania, Coradia iLint, il primo treno a idrogeno al mondo, si sta espandendo in Austria. Il treno blu brillante sviluppato da Alstom offre un'alternativa pulita alle vecchie locomotive diesel inquinanti sulle linee non elettrificate. La regione settentrionale tedesca ha già in programma l'acquisto di altri 14 treni di questo tipo, mentre la Francia prevede di far circolare il suo primo treno a idrogeno entro il 2022. Per i governi, la scelta non è affatto scontata, poiché il costo di esercizio dei treni a idrogeno è molto più basso rispetto alle loro controparti diesel, anche se l'acquisto è più costoso.

Gli autocarri a idrogeno entrano in strada

Nel luglio 2020, Hyundai Motor spedirà in Svizzera le prime 10 unità di XCIENT Fuel Cell, il primo autocarro pesante a celle a combustibile del mondo. L'azienda prevede di distribuire 50 autocarri entro la fine dell'anno e un totale di 1.600 unità entro il 2025.

Questo fa parte di un modello commerciale innovativo stabilito da Hyundai: gli autocarri saranno noleggiati agli operatori commerciali su base pay-per-use da Hyundai Hydrogen Mobility (HHM), una joint venture con la società svizzera H2 Energy. Ciò significa che i clienti delle flotte commerciali non necessitano di alcun investimento iniziale e potrebbero accelerare l'adozione dei camion a idrogeno. Parallelamente, per garantire una rete di stazioni di rifornimento, AVIA ha aperto la sua prima stazione di rifornimento di idrogeno a San Gallo, in Svizzera, inaugurata da Bertrand Piccard.

Il prezzo dell'idrogeno verde sta scendendo

L'idrogeno è l'elemento più abbondante dell'universo, ma non è facilmente disponibile sul nostro pianeta. Per produrre idrogeno esistono diversi metodi: l'utilizzo di combustibili fossili come il petrolio e il carbone, che emettono CO2 nell'aria (idrogeno grigio); l'utilizzo dello stesso processo, ma con l'aggiunta di tecnologie di cattura del carbonio per evitare le emissioni di CO2 (idrogeno blu); oppure l'utilizzo di elettricità rinnovabile per alimentare un elettrolizzatore che scinde l'idrogeno dalle molecole d'acqua (idrogeno verde). Sebbene l'idrogeno verde sia l'unica soluzione sostenibile, il suo prezzo è molto più alto rispetto alle sue controparti blu e grigie.

Tuttavia, secondo un nuovo studio sull'economia dell'idrogeno condotto da IHS Markit, il prezzo dell'idrogeno verde sta scendendo rapidamente, soprattutto grazie alle economie di scala e al calo dei costi delle fonti rinnovabili. Nella sua strategia sull'idrogeno, la Commissione europea ha annunciato un prezzo target di 1-2 euro/kg per l'idrogeno verde, che lo renderebbe competitivo rispetto all'idrogeno grigio (attualmente circa 1,5 euro/kg). L'Australia ha un piano simile, denominato programma "H2 under 2", per far scendere il costo dell'idrogeno verde al di sotto di 2 dollari australiani (1,40 dollari)/kg.

Le aziende produttrici di combustibili fossili stanno sfruttando il potenziale dell'idrogeno

La transizione ecologica sarà molto più rapida se non lascerà le aziende in disparte. E un tipo particolare di azienda deve intraprendere questo viaggio: le società di servizi e di benzina, vista la loro importanza finanziaria. L'idrogeno verde potrebbe essere una buona soluzione per farle salire a bordo e gli ultimi annunci dimostrano che sono disposte a cambiare.

Proprio questa settimana, l'utility spagnola Iberdrola ha annunciato la creazione di una nuova unità aziendale finalizzata allo sviluppo di idrogeno verde per rifornire l'industria e il trasporto pesante. Ha inoltre presentato un progetto per un impianto solare fotovoltaico da 100 MW e un sistema di produzione di idrogeno che utilizzerà l'elettrolisi per convertire l'energia rinnovabile in idrogeno. L'impianto dovrebbe essere operativo entro il 2021 e ridurre le emissioni di 39.000 tonnellate di anidride carbonica all'anno.

Recentemente, Shell ha annunciato il progetto di un parco eolico offshore nel Mare del Nord dedicato alla produzione di idrogeno verde. Il progetto NortH2 avrebbe una capacità da 3 a 4 GW entro il 2030 e prevede di espandersi a 10 GW entro il 2040.

L'idrogeno viene iniettato nella nostra infrastruttura di gas naturale

L'idrogeno è spesso indicato come una soluzione per decarbonizzare il settore dei trasporti. Ma c'è un altro settore in cui l'H2 verde potrebbe essere una chiave per ridurre le emissioni di gas serra: il calore. In molti Paesi sviluppati, la principale fonte di riscaldamento è il gas naturale, un combustibile fossile. Nel Regno Unito, ad esempio, il riscaldamento è responsabile di un terzo delle emissioni di anidride carbonica. Per ridurre queste emissioni, l'idrogeno potrebbe essere iniettato nella rete di gas naturale esistente.

A gennaio, il Regno Unito ha lanciato un progetto di prova per iniettare una miscela di idrogeno e gas naturale al 20% per riscaldare 100 abitazioni e 30 edifici della facoltà presso la Keele University nello Staffordshire. Il progetto HyDeploy è una sperimentazione che mira a dimostrare che la miscelazione di un volume di idrogeno fino al 20% con il gas naturale è "un'alternativa sicura e più ecologica al gas che utilizziamo attualmente".

Il vantaggio principale di questa soluzione è che l'idrogeno può utilizzare l'infrastruttura del gas esistente, in modo che i clienti non debbano cambiare i loro apparecchi di cottura o di riscaldamento per adottare la miscela, il che significa meno disagi e meno costi.

Attualmente le società di rete del Regno Unito sono autorizzate a miscelare solo lo 0,1% di idrogeno nella rete del gas, ma se venisse distribuita su scala nazionale, la miscela al 20% potrebbe far risparmiare 6 milioni di tonnellate di emissioni di CO2 all'anno.

L'innovazione è in piena espansione

Il numero di tecnologie innovative per l'idrogeno è aumentato notevolmente negli ultimi anni. Queste soluzioni facilitano il trasporto dell'idrogeno, come Hysilabs, la sua produzione, come HyRiS o Atawheel, o il suo stoccaggio, come Stor-H. Molte di queste tecnologie sono state etichettate dalla Solar Impulse Foundation in quanto supportano la transizione energetica e hanno superato la fase dimostrativa. L'elenco delle soluzioni etichettate è riportato sotto questo articolo.

Questi sono solo alcuni dei segnali che indicano che l'idrogeno è destinato a entrare nella nostra vita quotidiana. Anche se l'idrogeno ha ancora delle sfide da superare, ci sono pochi dubbi sul fatto che giocherà un ruolo chiave in un futuro energetico pulito, sicuro e conveniente. Secondo l'Hydrogen Economy Outlook del BNEF, l'idrogeno potrebbe rappresentare fino al 24% della domanda finale di energia globale e potrebbe creare 5,4 milioni di posti di lavoro entro il 2050. Come ha affermato Fatih Birol, direttore esecutivo dell'Agenzia Internazionale dell'Energia, nel rapporto "The Future of Hydrogen":

"L'idrogeno gode oggi di uno slancio senza precedenti. Il mondo non dovrebbe perdere questa occasione unica di fare dell'idrogeno una parte importante del nostro futuro energetico pulito e sicuro".