Lo scorso 16 aprile hanno fatto il giro del mondo le immagini di Dubai sotto una pioggia sferzante che ha causato un’alluvione mai vista prima in un’area arida e desertica come questa. Nelle prime ore dall’accaduto, sul banco degli imputati è stata trascinata una moderna pratica d’uso comune in numerosi Paesi del mondo, nota come “semina (o inseminazione) delle nuvole“: una portentosa innovazione che permette di nutrire di pioggia anche i climi più aridi, risolvendo numerosi problemi come la scarsità di riserve idriche per l’agricoltura. Ma sgomberiamo da subito il campo dall’incertezza: il caso di Dubai non ha nulla a che fare con questa forzatura della natura. Innanzitutto perché insufflazioni di questo tipo non sono state condotte recentemente nell’area, ma perché tecnicamente la semina delle nuvole non può generare fenomeni simili.

Si tratterebbe, invece di “sistemi convettivi mesoscala”, ovvero di una serie di temporali scatenati da nubi temporalesche generate dal calore che attira l’umidità nell’atmosfera. Il vero imputato, dunque? Il cambiamento climatico. Micheal Mann, noto climatologo internazionale dell’Università della Pennsylvania, conferma questa ipotesi, smentendo perfino l’ipotesi sul ruolo che la semina delle nuvole ha nel peggiorare il cambiamento climatico. Nel caso dell’alluvione emiratina, dunque, si è trattato di un evento temporalesco come tanti altri a cui assistiamo e che risentono del riscaldamento terrestre. Questo perché la convezione, ovvero la forte corrente ascensionale nei temporali, si rafforza enormemente in un pianeta sempre più caldo. A questo si è aggiunta una questione di infrastrutture: Dubai, l’Oman e altre realtà locali non possiedono sistemi di drenaggio atti a fronteggiare questi eventi estremi.

Ma cosa è esattamente l'”inseminazione delle nuvole”, meglio nota come cloud seeding? La tecnica così definita ha origine negli anni Quaranta e vede utilizzare due principali metodologie nel caricare le nuvole (ergo: non “crea” nuvole dal nulla): igroscopica per le nuvole calde e glaciogenica per quelle superaffreddate. Sostanzialmente si tratta di disperdere particelle di sale, come cloruro di sodio o cloruro di calcio in nubi liquide o innescare la produzione di ghiaccio in nubi fredde attraverso l’utilizzo di ioduro d’argento. Esistono, tuttavia, altre varianti che utilizzano anidride solforosa, ioduro di potassio, ghiaccio secco, propano e simili. Lo ioduro d’argento, nonostante l’esistenza di altre variabili, continua a essere lo strumento più utilizzato da molti Paesi, sebbene il suo utilizzo sollevi numerosi dubbi circa l’ecocompatibilità di tale sostanza, che potrebbe inquinare l’aria, le acque e i terreni su cui le precipitazioni andranno a insistere. Anche per questa ragione si stanno potenziando gli studi sull’utilizzo di cloruro di calcio, potenzialmente meno dannoso.

Poichè non tutte le nuvole sono utili a produrre pioggia, la loro semina dovrà scegliere solo alcune di esse per ottenere degli effetti importanti. Come mostra l’immagine, esistono due metodi principali per caricare le nuvole: caricare la nuvola dal di sotto o dall’alto. Il caricamento avviene attraverso appositi razzi o simil fuochi pirotecnici che vengono lasciati cadere o che sono fissati sulle ali di appositi aerei. Proprio gli Emirati Arabi, dal 2021, hanno cominciato, a utilizzare piccoli droni per inseminare le nuvole attraverso cariche elettriche: le nuvole vengono “fulminate” attraverso un raggio laser, permettendo alle gocce di combinarsi e provocare la pioggia. Una manna dal cielo, insomma, per regioni storicamente aride e con problemi di approvvigionamento idrico, che tuttavia ancora oggi divide la comunità scientifica sebbene anche nei progetti di cloud seeding molto datati (30-40 anni) non sono stati riscontrati effetti dannosi per la popolazione o l’ambiente.

Il metodo venne testato per la prima volta negli anni Trenta, da due tecnici della General Electric, trovando ampio spazio in America, a livello scientifico, agricolo e delle forze armate. Contemporaneamente, esperimenti simili vennero condotti in Australia e più tardi, negli anni Sessanta, in Tasmania. Il più grande sistema di cloud seeding al mondo è oggi nella Repubblica Popolare Cinese, metodo che ha scatenato nel tempo diverse contese politiche con gli Stati vicini che accusano Pechino di “rubare la pioggia”. Più volte la Cina ha ammesso di aver utilizzato la semina delle nuvole per scopi differenti, dal ripulire il cielo dall’inquinamento atmosferico sino al garantirsi una stagione asciutta durante le Olimpiadi del 2008. Ma oggi tutto il mondo, soprattutto dagli anni Ottanta in poi, utilizza questa tecnica per rispondere a differenti problemi legati alle precipitazioni. Oggi ciò che preoccupa maggiormente governi e Paesi, non sono solo le possibili conseguenze negative sul clima ma anche l’eventuale utilizzo “non pacifico” di questa tecnica. L’Enviromental Modification Convention del 1977 è l’unico strumento internazionale che al momento regolamenta le modificazioni del clima a livello internazionale, proibendo categoricamente gli usi ostili e militari. La norma quadro, suscettibile di tutte le debolezze che il diritto internazionale porta con sé, venne approvata dopo la fine della Guerra del Vietnam, quando la semina delle nuvole venne studiata come una vera e propria arma nel famigerato “progetto Popeye“.

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Bruciare idrogeno naturale per ottenere corrente elettrica, una combustione che al suo termine produce solo acqua. Una tecnologia che ci spinge a ipotizzare città futuristiche green e che invece è già realtà in un remoto villaggio del Mali, dove la dicotomia tra le semplici capanne con tetti in lamiera e l’impianto di produzione di energia elettrica a idrogeno naturale ribalta completamente le nostre convinzioni.

Il futuro passa dal Mali

L’impianto del villaggio di Bourakebougou, attivo da circa dodici anni, è un esempio che sta facendo scuola ad altre realtà, oltre che per i dati relativi alle estrazioni, anche per la gestione di grandi serbatoi naturali di idrogeno. La presenza di H2 sul posto è stata scoperta nel 1987 durante delle trivellazioni idriche e da allora sono stati creati altri 24 pozzi grazie ai quali sono emersi nuovi accumuli di idrogeno. L’aspetto straordinario di questa storia è che, stando a recenti studi, dopo 11 anni di utilizzo per la produzione di energia elettrica non è stato registrato alcun calo di pressione come invece accade nei più conosciuti e studiati impianti di estrazione di gas e petrolio. Inoltre, i bacini meglio sfruttabili sarebbero quelli meno profondi, in quanto caratterizzati da un sistema dinamico: l’idrogeno si ricarica mentre produce.

La corsa all’idrogeno

Questo scenario ha aperto infinite possibilità e sono stati avviati nuovi studi che hanno rivalutato la presenza di idrogeno nel sottosuolo, riserve che potrebbero essere molto più abbondanti di quanto ipotizzato in passato. Da alcuni mesi ormai la corsa all’idrogeno è stata avviata in diverse zone del mondo, Stati Uniti, Brasile, Marocco, Francia, Australia. A spingere verso questa nuova direzione non è solo la comunità scientifica: viene in mente il caso della startup statunitense Koloma, che ha ricevuto 246 milioni di dollari da diversi investitori, tra cui il fondo climatico fondato da Bill Gates, per esplorare serbatoi di idrogeno naturale nel Midwest.

La variazione delle stime sulla quantità di idrogeno naturale utilizzabile è un dato da non trascurare se si considera gli enormi costi prospettati per la mitigazione e l’adattamento per contrastare gli effetti del cambiamento climatico; inoltre, ulteriore spinta in questo settore è data dagli allarmi sulla consistenza effettiva delle “scorte” dei combustibili fossili (petrolio e gas naturale), limitate e soggette a complessi scenari geopolitici. In poche parole, la corsa all’idrogeno ha oggi carattere di urgenza.

Una soluzione economica e green

Nella conferenza annuale sull’energia CERAWeek di Houston, che si è tenuta a cavallo tra il 18 e il 22 marzo, la questione riguardante la domanda di idrogeno è stata un tema sensibile. L’amministrazione Biden, dopo numerose critiche per i bassi sussidi per la produzione di idrogeno, sta sviluppando dei piani di sovvenzionamento per l’acquisto di questa risorsa. La sua importanza sta nel fatto che viene vista come potenziale sostituta dei combustibili fossili nei processi ad alta intensità energetica: parliamo della navigazione a lunga distanza, degli altiforni, insomma tutti quei processi industriali non facilmente alimentabili con l’elettricità.

Se finora la produzione di idrogeno è stata pensata attraverso la separazione dal metano o dal processo di elettrolisi per la separazione degli atomi di ossigeno e idrogeno, processi molto costosi, le riserve di idrogeno naturale hanno entusiasmato gli esperti perché eliminano la fase di produzione. Sarà solamente necessario perforare il suolo per creare degli idonei percorsi di estrazione.

Se gli ultimi studi geologici verranno confermati, l’estrazione di idrogeno naturale potrà dunque essere una fonte più economica oltre che priva di emissioni di carbonio, ma soprattutto rinnovabile poiché il sistema terra potrebbe dare origine a elevate quantità di nuovo idrogeno naturale ogni anno.

Esperimenti di futuro

Mentre gli studi sull’estrazione dell’idrogeno e il suo rilascio nell’atmosfera vanno avanti, ci sono già progetti che puntano all’idrogeno per alimentare intere città futuristiche. È questo il caso del progetto della città di Neom, sul Mar Rosso, un insediamento “marziano” dotato delle più innovative tecnologie alimentate da idrogeno verde. Per questo progetto l’Arabia Saudita ha stipulato una collaborazione con l’azienda statunitense Air Products and Chemicals per la produzione di idrogeno sotto forma di ammoniaca verde, al fine di renderlo economicamente vantaggioso per i trasporti e i settori industriali.

Anche l’Europa nel 2022, spinta dalla necessità di ricercare sicurezza e indipendenza dopo lo scoppio del conflitto russo-ucraino, ha scelto di investire nella produzione e nell’importazione di idrogeno verde, circa 20 milioni di tonnellate entro il 2030, ma l’avvento dell’idrogeno naturale, il cosiddetto idrogeno bianco, potrebbe rendere obsolete le scelte compiute e richiedere uno spostamento degli investimenti.

Le esplorazioni per individuare grandi serbatoi naturali di idrogeno sono in corso, una di queste è quella avviata in Francia, nella Lorena, dove pare sia stato individuato il deposito di idrogeno naturale più grande del mondo. Anche se il ruolo che avrà l’idrogeno bianco nella produzione della nostra energia elettrica non è ancora chiaro, la sua domanda sta crescendo in fretta e potrebbe più che quadruplicare entro il 2050.

Attualmente in Italia ci sono alcuni progetti portati avanti in collaborazione con l’Associazione Italiana Idrogeno (H2IT) che promuove il progresso nelle conoscenze e lo studio delle discipline per la produzione e utilizzo dell’idrogeno. Sono inoltre in corso, nel progetto NHEAT, degli studi per l’esplorazione di idrogeno naturale in alcune zone della Liguria e del Lazio. Insomma, la corsa al nuovo oro è cominciata.

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