Tutti i colori dell’idrogeno

Un viaggio nella nuova frontiera delle politiche verdi. Tra produzione e prezzi, leadership e accordi, Paesi e aziende che investono. Ecco dove va il processo di decarbonizzazione

L’idrogeno deve essere prodotto. Questa produzione può avvenire a emissioni zero, a basse emissioni o, all’opposto, ad alta intensità carbonica. Nell’opzione a emissioni zero la corrente elettrica prodotta da rinnovabili è fatta passare nell’acqua per separare l’idrogeno dall’ossigeno. Questo idrogeno “verde”, che per ora rappresenta circa il 4% della produzione mondiale, richiede però un’ingente quantità d’acqua e di elettricità rinnovabile.

L’idrogeno può essere anche prodotto dall’acqua attraverso elettricità non rinnovabile (anche da nucleare). È possibile ottenere idrogeno anche attraverso pirolisi del metano, o dal gas attraverso steam reforming (reazione di reforming con vapore). Quest’ultimo idrogeno è chiamato “blu” quando le emissioni vengono catturate e stoccate nel sottosuolo, viene rinominato “grigio” nel caso le emissioni vengano invece rilasciate nell’atmosfera. A livello ambientale le soluzioni peggiori sono quelle storiche: la produzione dell’idrogeno attraverso la gassificazione della lignite (“marrone”) o del carbone duro/fossile (“nero”).

Per questo prima di tutto è necessario capire come venga prodotto; altrimenti l’idrogeno da strategia di carbonizzazione potrebbe diventare uno sforzo economico deleterio e pericoloso. Al momento si parla quindi di idrogeno “verde” nel medio/lungo periodo e “blu” nel breve/medio.

Prezzi e capacità

L’idrogeno è già stato un tema sotto i riflettori. Negli anni ’90 sembrava l’alternativa migliore ai carburanti fossili. Solo alcune economie, per lo più asiatiche, hanno investito nei 30 anni successivi. Il Giappone e la Corea del Sud hanno prodotto l’idrogeno per lo più da fonti fossili.

Negli ultimi 12 mesi società legate all’idrogeno hanno registrato ottime performance in Borsa. Tra queste le britanniche Ceres e Itm Power, ma anche la canadese Peers Ballard Power e la statunitense Plug Power. Questi boom borsistici coincidono con le nuove regole che stanno cambiando il mondo della finanza, sempre più propenso ad abbracciare “politiche verdi”.

Società legate all’idrogeno hanno registrato un vero boom in Borsa: le nuove regole che stanno cambiando il mondo della finanza sempre più orientato al green

Rimane il fatto che l’adozione dell’idrogeno “verde” dipenderà largamente da considerazioni di carattere finanziario e in una certa misura industriale, a seconda delle aree geografiche di riferimento. Per diminuire il prezzo dell’idrogeno “verde” saranno necessari degli impianti produttivi più grandi e una serie di investimenti in tecnologia. Attualmente produrre idrogeno in questo modo costa circa 3,5 dollari al chilogrammo. Per essere competitivo con combustibili fossili bisognerà scendere ai 2 dollari. Per l’idrogeno verde questo vuol dire che i prezzi dell’elettricità (e quindi delle rinnovabili), come anche degli elettrolizzatori (sistemi che permettono di separare l’idrogeno dall’ossigeno) devono diminuire drasticamente.

L’idrogeno “verde” è al centro delle strategie di decarbonizzazione dell’Unione europea. La Commissione ha pubblicato la sua strategia nel luglio 2020, in cui sottolinea la centralità dell’idrogeno “verde”. In termini di capacità di elettrolizzatori in Ue al 2030, la Francia mira a 6.5 GW, Italia e Germania a 5 GW, Spagna e Paesi Bassi a 4 GW, Portogallo a 2 GW.

All’interno dell’Ue la Germania, la Francia e i Paesi Bassi hanno presentato i piani per ora più coerenti, dai porti alle fabbriche passando per i centri di ricerca. Anche il piano italiano è solido per il know-how di alcune aziende energetiche italiane e per la possibilità di fungere da trasporto di idrogeno da dove può essere prodotto economicamente (Africa settentrionale), a dove dovrebbe venire usato (Germania). Al 2050 il prezzo dell’idrogeno così prodotto e trasportato potrebbe scendere a 1 dollaro al chilogrammo. Queste potenzialità del sistema italiano hanno suscitato l’interesse del Governo americano.

Leadership tedesca: le ragioni

La Germania è leader soprattutto per la sua azione diplomatica tesa a creare un’ambiente per una transizione energetica dove l’idrogeno a basse emissioni possa prendere il posto di combustibili fossili, chiaramente in alcuni settori, come nella produzione di acciaio e cemento. Dato che l’idrogeno verde viene prodotto attraverso l’elettricità, per evitare inefficienze, è infatti meglio usare direttamente l’elettricità, quando si può.

Il focus tedesco sulla dimensione esterna non è solo per l’acquisto, ma anche per la produzione all’estero. Il governo ha per esempio firmato un accordo sull’idrogeno “verde” con il Marocco nel giugno 2020, sei mesi più tardi ha stanziato 8,2 milioni per l’impianto industriale di produzione d’idrogeno “verde” di Siemens Energy nel sud del Cile, sta parlando con la Russia (il colore dell’idrogeno non è ancora chiaro), per non parlare dei piani annunciati già a settembre con l’Australia, che si stanno lentamente concretizzando.

Ne siano prova gli studi finalizzati a convertire due progetti di terminali Gnl (gas naturale liquefatto) in terminali per l’idrogeno. Uniper sta pensando di investire a Wilhelmshaven; Rwe Supply & Trading considera Brunsbüttel per importare idrogeno.

Le società di trasporto gas tedesche Ontras e Oge sono entrambe membri dell’European hydrogen backbone (Ehb) che ad aprile ha proposto una rete di idrogeno di 39.700 chilometri entro il 2040. Questa rete dovrebbe collegare 21 Paesi europei. L’italiana Snam e la francese Teréga ne fanno parte.

L’European hydrogen backbone ha proposto una rete di trasporto di 39.700 chilometri che, entro il 2040, collegherà 21 Paesi europei. L’italiana Snam ne fa parte

Altri piani europei

L’idrogeno “verde” verrà prodotto sia grazie ai venti dell’Europa settentrionale che al sole dell’Europa meridionale. Come detto il ruolo dei Paesi Bassi è fuori discussione, soprattutto per gli investimenti in ricerca e infrastrutture: un anno fa il porto di Rotterdam ha iniziato la costruzione di una rete a idrogeno in collaborazione con Shell e Gasunie. Ad aprile 2021 poi il Governo olandese ha annunciato un investimento pubblico da 1,35 miliardi, di cui un quarto circa per l’idrogeno.

Le potenzialità della penisola iberica non sono trascurabili, come dimostrato dai successi delle aste spagnole per il fotovoltaico. Per quanto riguarda la Francia le società che stanno investendo sono molte, da Michelin ad Alstom e Air Liquide, passando per piccole e medie imprese come Hydrogène de France o EODev che, di recente, ha firmato un accordo con Toyota. Da non dimenticare poi i programmi di supporto pubblico, sia a livello centrale che a livello local (per esempio Bordeaux e Regione Occitania).

Il supporto di Bruxelles ai progetti europei, direttamente attraverso fondi propri o attraverso le due banche multilaterali (Bers e Bei) non mancheranno nell’Ue (come dimostrato dall’accordo firmato di recente da Portogallo e Bei), nei Balcani occidentali, ma non solo.

Piani esteri

La Gran Bretagna è pronta a creare un sistema ad idrogeno, attraverso collaborazioni con società locali (Cranfield aerospace solutions, Northern gas networks, BP e Linde engineering) e società internazionali (la spagnola Iberdrola, la norvegese Equinor e diverse società aerospaziali americane). In questo caso l’idrogeno però sarà per lo più “blu”. Da non dimenticare poi il potenziale della penisola arabica, di Norvegia, Canada, Giappone e Cina. Per non parlare della ricerca americana, dall’Argonne national laboratory al Berkley lab, senza dimenticare la Nasa.