Idrogeno "grigio" o "verde"? Un approccio realistico per la transizione energetica

Ricavare energia pulita dall'idrogeno è uno degli obiettivi più ambiziosi di questo decennio. L'idrogeno potrebbe essere utilizzato per i trasporti, le industrie pesanti, il riscaldamento, la produzione di elettricità. Tuttavia, miti e idee sbagliate spesso offuscano le discussioni sul ruolo di questo gas nella transizione energetica, alimentando aspettative irrealistiche e ponendo le basi per delusioni e frustrazioni. Occorre quindi un approccio realistico, a partire da una solida conoscenza dei fondamenti di come viene prodotto, trasportato e consumato questo carburante.

All'argomento è dedicato un approfondimento pubblicato dal sito dell'European Union Institute for Security Studies (EUISS), che si occupa di analisi e studi sulla politica estera e di sicurezza dell'Unione europea.

Nonostante sia l'elemento più abbondante dell'universo, l'idrogeno non è liberamente disponibile . Sulla Terra esiste per lo più in molecole legate ad altri elementi, che richiedono un'estrazione con un costo energetico significativo. Attualmente, circa il 99% dell'idrogeno prodotto a livello mondiale è il cosiddetto idrogeno grigio, prodotto dal gas naturale (CH₄) e responsabile di grandi quantità di CO2 come sottoprodotto. Nel 2022, la produzione di idrogeno da gas naturale è stata responsabile di oltre 900 milioni di tonnellate di emissioni di CO2, più del totale dell'industria aeronautica mondiale.

L'idrogeno può essere estratto anche dal carbone (idrogeno nero) o dalla lignite (idrogeno marrone), ma questi processi sono ancora più inquinanti.

Per una produzione sostenibile, le strade percorribili sono due: la prima è ottenere l'idrogeno sempre dal gas naturale tramite il reforming, ma catturando e sequestrando la CO₂ emessa nel processo (detto anche idrogeno blu), oppure generarlo dalla scissione della molecola d'acqua (H₂O) tramite il processo di elettrolisi con l'utilizzo di energia elettrica rinnovabile (idrogeno verde o rinnovabile).

L'idrogeno verde, che oggi rappresenta solo lo 0,1% di tutto l'idrogeno prodotto a livello mondiale, è considerato il più sostenibile. Va detto che circa il 20-30% dell'energia utilizzata nel processo di elettrolisi viene persa.

È indubbio - si legge ancora nel sito EUISS - che l'idrogeno verde diventerà in futuro più economico e più diffuso grazie allo sviluppo della tecnologia, ma è difficile stimare quando ciò avverrà e in che misura. Secondo un rapporto dell'Agenzia Internazionale dell'Energia (AIE) pubblicato nel gennaio 2024, le aziende di tutto il mondo avevano annunciato più di 360 gigawatt di progetti di idrogeno verde con date di inizio prima del 2030, ma solo il 3% di essi ha raggiunto finora la chiusura finanziaria o è in fase di inizio della costruzione.

Alla fine del 2023, i costi di produzione dell'idrogeno verde in Europa erano di circa 6,2 euro/kg. L'idrogeno grigio, invece, costa circa 2 euro/kg. Fino a pochi anni fa, molte previsioni ipotizzavano che i costi di produzione dell'idrogeno verde sarebbero scesi a circa 3 euro/kg entro il 2030. Tuttavia, diversi elementi indicano che il prezzo dell'idrogeno verde in alcune regioni europee difficilmente scenderà sotto i 5 euro/kg entro la fine di questo decennio.

Oltre il 90% dell'idrogeno mondiale viene attualmente utilizzato per tre sole applicazioni industriali: la raffinazione del petrolio, la produzione di metanolo utilizzato dai miscelatori di carburante e la produzione di ammoniaca per fertilizzanti e prodotti chimici.
In linea di principio, l'idrogeno può essere utilizzato per una serie di altre applicazioni. Può alimentare automobili e camion, bilanciare le reti elettriche, immagazzinare energia e tenere calde le case, oltre a molti altri usi. Tuttavia, altre tecnologie, come l'elettrificazione con le fonti rinnovabili o i biocarburanti, rappresentano una forte concorrenza per la maggior parte di queste applicazioni, offrendo alternative più economiche ed efficienti all'idrogeno. Ad esempio, le pompe di calore offrono un'efficienza energetica quasi sei volte superiore rispetto al riscaldamento con idrogeno verde.

Per accelerare la creazione di un'industria dell'idrogeno, l'UE ha lanciato iniziative come la Clean Hydrogen Partnership e la European Clean Hydrogen Alliance.
Nel 2023, l'UE ha anche lanciato la Banca dell'idrogeno, che offre sostegno finanziario ai progetti di idrogeno verde.