Lo scoppio della pandemia – e le sue conseguenze geopolitiche – sembra aver impresso una spinta decisiva alla lotta ai combustibili fossili, almeno sulla carta. Nelle promesse multilaterali di emissioni zero, le tecnologie all’idrogeno si sono conquistate un posto d’onore nel futuro prossimo; tuttavia, la corsa spasmodica a giungere primi a questa conquista sta tralasciando un aspetto fondamentale: dell’idrogeno che produciamo oggi, infatti, meno dello 0,1% può considerarsi green, proveniente cioè da fonti rinnovabili, come l’idroelettrico, l’eolico e il solare. Si tratta di idrogeno sporco o, tecnicamente, grey, proveniente dalla combustione di idrocarburi come carbone e gas naturale, acerrimi nemici del Pianeta.

Le classificazioni dell’idrogeno

In natura, l’idrogeno è presente principalmente in forma gassosa: si tratta dell’”idrogeno bianco”, che potrebbe essere (raramente) trovato nei depositi sotterranei. Al momento non abbiamo alcuna strategia praticabile per utilizzare questi depositi, quindi lo si produce artificialmente. Una scala di colori aiuta a classificare la fonte di energia e il processo che è stato utilizzato per produrlo. Seguendo un gradiente che va dal più al meno inquinante, incontriamo per prima la variante brown/black: è il modo più antico per produrre idrogeno, e passa per la trasformazione del carbone in gas. Sono necessarie temperature molto elevate (oltre 700 ° C): questo idrogeno è noto come marrone o nero a seconda che venga utilizzata la lignite o il carbone nero. Si tratta di un processo altamente inquinante poiché rilascia nell’atmosfera sia ​​CO2 che il monossido di carbonio. Parliamo, invece, di idrogeno blu quando le emissioni vengono catturate e imprigionate sottoterra tramite stoccaggio. L’idrogeno blu viene spesso citato come idrogeno a emissioni zero: falso. Circa il 20% della CO2 generata non può comunque essere catturata.

A metà strada tra verde e blu, la variante turquoise: utilizza il metano come materia prima, ma il processo è guidato dal calore prodotto con l’elettricità piuttosto che dalla combustione di combustibili fossili. Come l’idrogeno blu e grigio, la pirolisi del metano produce idrogeno e carbonio, tuttavia, il carbonio è in forma solida anziché CO2. Di conseguenza, il carbonio può essere utilizzato anche in altre applicazioni, come la produzione di pneumatici. Laddove l’elettricità che guida la pirolisi è rinnovabile, il processo è a zero emissioni di carbonio, o addirittura a emissioni di carbonio negative se la materia prima è biometano anziché metano fossile. Pink, invece, è la tipologia di idrogeno in cui l’elettrolisi è ottenuta attraverso l’energia nucleare: un processo tecnicamente quasi pulito se non fosse per tutte le implicazioni che il nucleare comporta nel post-produzione e da un punto di vista della sicurezza. Ultima, la varietà yellow: in questo caso l’elettrolisi si ottiene esclusivamente attraverso l’energia solare (a differenza del verde che potrebbe utilizzare una combinazione di fonti di energia rinnovabile).

Il rischio del paradosso

L’idrogeno è diventata una fonte energetica piglia-tutti: ovunque se ne parla, spesso impropriamente. La maggior parte degli operatori energetici si concentra solo su due, le varietà blu e verde. I piani per investire nell’idrogeno sono in corso in tutto il mondo, con l’Unione europea, il Giappone, la Corea del Sud e il Regno Unito che puntano tutti sul blu e sul verde. Qualche mese prima dell’inizio del green contest tra gli Stati Uniti e la Cina, era stato il Canada a promettere il traguardo delle emissioni zero, presentando una strategia per l’idrogeno da quasi 40 miliardi di dollari. Le principali major energetiche sembrano aver imboccato questa strada, ma non nell’immediato futuro.

Le stime raccontano tecnologie, investimenti e quantità di energia rinnovabile disponibile ancora troppo indietro per le ambizioni internazionali. Si stima che gli investimenti nelle infrastrutture per l’idrogeno supereranno i 10 trilioni di dollari entro il 2025. Lo scorso anno Goldman Sachs ha stimato che i progetti globali sull’idrogeno verde erano sulla buona strada per diventare un mercato di oltre 13 trilioni di dollari entro il 2050 per il solo settore dei servizi di pubblica utilità ed entro il 2030 sono stati annunciati oltre 35 GW di progetti di generazione di energia con capacità di idrogeno. Le stime reali, tuttavia, presumono che l’attuale produzione di idrogeno verde rimarrà piuttosto statica: se dovesse toccare i 400 milioni di tonnellate all’anno per ripulire l’industria ad alta emissione, la capacità globale di energia rinnovabile dovrebbe aumentare di otto volte e richiedere una veloce proliferazione di pannelli solari, parchi eolici e dighe con grande stress per la natura e il clima, ingenerando un paradosso energetico.

Le stime per il futuro

L’idrogeno è un mercato già consolidato, ma attualmente continua a contare su fonti fossili: la sua catena di produzione va riprogettata affinché offra un vero potenziale di decarbonizzazione. L’idrogeno è già presente su scala industriale in tutto il mondo, ma la sua produzione è responsabile di emissioni annuali di CO2 equivalenti a quelle di Indonesia e Regno Unito messe insieme secondo le stime della International Energy Agency (IEA). Da poche applicazioni di nicchia, la sua versatilità e le sue caratteristiche lo stanno ora aiutando a guadagnare slancio dove la decarbonizzazione attraverso l’elettrificazione si rivela difficile, ad esempio nel trasporto pesante.

La produzione di idrogeno da combustibili fossili è attualmente più competitiva in termini di costi rispetto alle energie rinnovabili, ma a lunghissimo termine l’idrogeno rinnovabile (verde) dovrebbe prevalere. Sempre secondo le stime della IEA, con il carbone a buon mercato e il gas naturale prontamente disponibili, il costo di produzione dell’idrogeno grigio potrà scendere fino a circa 1 USD / kg H2 per le regioni con prezzi bassi del gas / carbone come il Medio Oriente, la Russia e il Nord America, e rimanere comunque ben al di sotto di 2 USD / kg H2 per altre regioni, come l’Europa. Fino almeno al 2030 è probabile che il vantaggio in termini di costi dei combustibili fossili continui nella maggior parte delle aree geografiche, ergo, la regolamentazione sui prezzi della CO2 è necessaria per promuovere lo sviluppo dell’idrogeno verde. In una prospettiva a lungo termine (al 2050), le innovazioni potrebbero aiutare a garantire almeno la parità di costi con l’idrogeno prodotto da combustibili fossili e spingere la transizione energetica: quella vera.

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