martedì, 23 Aprile 2024

D’Ermo (WEC): «L’idrogeno ha bisogno di collaborazioni internazionali»

Sommario
idrogeno

L’idrogeno cresce in tutto il mondo ed è sempre più Green. Le potenzialità di utilizzo di questa molecola spaziano dai trasporti al riscaldamento, ma è importante distinguere tra il tipo blu, grigio e verde. Il suo processo di produzione comporta infatti un utilizzo di energia: è Green quando viene realizzato utilizzando fonti rinnovabili, invece del gas naturale.

Come si produce la molecola del futuro?

L’elettricità da fonti rinnovabili alimenta un elettrolizzatore, che divide idrogeno e ossigeno presenti nell’acqua. Successivamente, si brucia il gas per produrre energia, senza emettere CO2. Il destino dell’idrogeno verde è quindi legato a doppio filo allo sviluppo delle rinnovabili. I 50 GW aggiuntivi di capacità installata di eolico nel mondo fa ben sperare. L’Office of Energy Efficiency and Renewable Energy degli Stati Uniti sottolinea che le fonti rinnovabili da sole non potranno sostenere la decarbonizzazione dei trasporti. Per questo l’idrogeno può svolgere un ruolo importante nei cosiddetti settori difficili da decarbonizzare quali il trasporto pesante, aereo e anche ferroviario. Le batterie a idrogeno potrebbero poi sostituire i sistemi di accumulo a litio e altri materiali critici, favorendo la diffusione delle automobili elettriche. Per non parlare dell’agricoltura e dei settori che ancora dipendono principalmente dai fossili. Inoltre, potrebbe rappresentare una fonte di riscaldamento a 0 emissioni.

Ufficio europei dei brevetti: Italia quinta nell’idrogeno

Attualmente la produzione di idrogeno blu e grigio è già abbastanza diffusa, mentre la versione verde arranca. Buone notizie arrivano dall’Agenzia Internazionale dell’Energia e dall’Ufficio Europeo dei Brevetti (EPO): l’Europa è prima per brevetti sull’idrogeno. Dallo studio che esamina i brevetti pubblicati tra il 2011-2020 emerge che l’Unione Europea firma un brevetto su tre (28%), prima di Giappone (24%) e Stati Uniti (20%).

L’Italia si posiziona al quinto posto tra le nazioni europee, dopo Germania (11%), Francia (6%), Paesi Bassi (3%) e Danimarca (1,4%). Tuttavia, il nostro Paese spicca nel campo dell’idrogeno sostenibile (70% dei brevetti), seguita da Germania ( 64%), Olanda (59%) e Francia (55%). Lo studio Epo-Aie mette in luce che il secondo posto del Giappone è dovuto alla spinta arriva dall’industria chimica e dell’automotive. Germania e Francia sono più avanti di noi, sebbene siano ancora molto legate alle fonti fossili.

idrogeno ricarica

Idrogeno, presente e futuro

L’Italia ha ancora strada da fare per recuperare il terreno perso e attrarre investimenti significativi. L’ultimo bando del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza per costruire 40 stazioni di rifornimento per veicoli leggeri e pesanti da 230 milioni di euro è andato semi deserto. Lo stesso vale per i 300 milioni di euro per costruire stazioni di rifornimento per treni a idrogeno lungo sei linee ferroviarie da Nord a Sud. Come sfruttare il potenziale dell’idrogeno Green?

Il World Energy Council, rete energetica mondiale indipendente di esperti che mira ad assicurare l’imparzialità e l’efficacia delle politiche energetiche informando e guidando il dibattito, ha pubblicato un rapporto dedicato all’idrogeno che mostra che le molecole verdi possono svolgere un ruolo significativo, da qui al 2040, per raggiungere gli obiettivi dell’Accordo di Parigi. Ma servono significativi flussi commerciali. Inoltre, secondo l’analisi per sfruttare pienamente il potenziale di questa fonte bisogna cambiare approccio, passando da se agire a come agire.

WEC: la cooperazione internazionale è cruciale per lo sviluppo dell’idrogeno

Il World Energy Council evidenzia però che servirà più cooperazione internazionale, per attirare investimenti privati. A questo scopo, il rapporto consiglia di introdurre schemi di garanzia di origine sostenibile e uno strumento globale di monitoraggio sui progetti, prendendo in considerazione gli impatti sociali. L’analisi prevede che il costo elevato del trasporto dell’idrogeno farà sì che sia consumato nella regione dove si produce. I due maggiori mercati dell’energia, Cina e Stati Uniti, dovrebbero raggiungere l’autosufficienza. Tuttavia, il WEC sottolinea che da qui al 2030 potremo assistere a significativi flussi commerciali di combustibili e prodotti chimici basati sull’idrogeno. La condizione è che si intensifichi la cooperazione globale.

La mappa commerciale dei flussi globali di import export evidenzia il potenziale di due importanti hub di importazione, uno nel Nord Europa, l’altro in Giappone e Corea del Sud. Potenzialmente le principali regioni esportatrici di idrogeno blu o grigio, sono Australia, Canada, Medio Oriente e Russia. Paesi che hanno maggiore disponibilità di combustibili fossili a basso costo e un maggiore potenziale nel campo di cattura e stoccaggio di carbonio (CCUS). Le aree da cui potrebbe arrivare la quantità maggiore di idrogeno green, poiché hanno risorse rinnovabili più abbondanti, sono l’Africa, il Medio Oriente e l’America Latina.

La presenza della Russia nella lista potrebbe stupire, ma i dati sono chiari. A tal proposito, il WEC tiene a sottolineare che l’analisi e le previsioni nella pubblicazione sono state prodotte prima degli eventi di febbraio 2022, quindi non riflettono il conflitto militare in Ucraina. Una situazione che influirà notevolmente sul futuro dell’idrogeno green, secondo il WEC.

idrogeno eolico

Facciamo un quadro sullo stato dell’arte dell’idrogeno a livello globale

«Uno studio realizzato nel 2021 dai Comitati WEC Europa e da Observatoire Méditerranéen dell’Energie ha approfondito lo scenario di produzione e le potenziali importazioni europee di idrogeno. Lo scorso maggio è stata pubblicata l’analisi Regional Insights into low-carbon hydrogen scale up. Lo studio ha rilevato come in più di 20 Paesi, molti dei quali di grande rilevanza dal punto di vista economico e delle relazioni internazionali, siano state prodotte strategie nazionali per l’idrogeno con obiettivi al 2030 e al 2040. Sono più di 400 i progetti che riguardano lo scale up di produzione, lo scenario è in evoluzione», dice Paolo D’Ermo, Segretario Generale del World Energy Council Italia.

«È importante sottolineare che non è uno scenario omogeneo. La transizione energetica sta avanzando con diverse priorità, tecnologie e politiche a livello globale. Lo stesso discorso vale per l’idrogeno. Ci sono aree, come l’Europa, che spingono molto sull’accelerazione di transizione energetica e decarbonizzazione e che pongono un’attenzione maggiore sul Green Hydrogen. Viceversa, ci sono zone come il Middle East e il Nordafrica, nelle quali si ragiona anche sullo sviluppo di idrogeno blu. In queste regioni infatti, il processo di transizione in atto comprende anche la decarbonizzazione dell’industria degli idrocarburi. È da evidenziare la differenza geografica rispetto alle diverse soluzioni».

Come accelerare lo sviluppo?

«Quello che è certo è che la filiera dell’idrogeno, a livello globale e europeo, ha bisogno di collaborazioni internazionali. Per consentire lo scale up dell’idrogeno e includerlo in modo significato nei consumi finali bisogna sviluppare una catena del commercio internazionale. È emerso chiaramente dalle analisi WEC, globale ed europea. Circa la metà dell’idrogeno di cui l’Europa avrebbe bisogno al 2050, in uno scenario di penetrazione, proverrebbe dall’esterno del Continente. Negli ultimi anni, sono sorte molte cooperazioni internazionali bilaterali da cui potrà partire la strutturazione di un mercato globale dell’idrogeno.

Si pensi ad esempio al cosiddetto Piano Mattei lanciato dal nuovo Governo italiano, che include obiettivi di partnership bilaterale anche sull’idrogeno; così come, tra gli altri, alla Germania, che ha stretto numerosi accordi bilaterali su questo tema negli ultimi due anni. Inoltre, lo sviluppo della catena del commercio internazionale dell’idrogeno richiede una collaborazione multi-stakeholders che coinvolga governi, istituzioni pubbliche e settore privato, ma anche il settore finanziario per valutare i progetti più bancabili nelle singole aree».

Cosa rende l’idrogeno un vettore importante per la transizione energetica?

«Osservando i percorsi di transizione energetica dal punto di vista privilegiato del World Energy Council, che riunisce i principali attori delle filiere nazionali dell’energia in oltre 80 paesi, appare chiaro come la transizione energetica necessiti di un ventaglio di azioni e tecnologie. L’idrogeno è sicuramente una di queste. In particolare, la sua importanza crescerà nei settori hard to abate. Gli ambiti in cui è difficile ridurre le emissioni di anidride carbonica in modo significativo se non attraverso molecole de-carbonizzate.

Ad esempio i trasporti pesanti, quelli ferroviari, e l’industria pesante. In generale, il binomio molecola ed elettrone de-carbonizzati sarà imprescindibile per la decarbonizzazione del settore energetico. L’idrogeno, tra le molecole, sarà un’opzione strategica in alcuni utilizzi. La sfida enorme che ci troviamo davanti non permette di escludere a priori tecnologie. Non dimentichiamo che ci sono aree del mondo in cui non c’è accesso all’elettricità e per cucinare si utilizza biomassa tradizionale dannosa per la salute».

idrogeno aereo

Quanto vale oggi il mercato?

«I dati dell’International Renewable Energy Agency sulla regione europea indicano un passaggio dal 3% al 12% della domanda di energia nel periodo 2030-2050. Uno scale up che anche secondo WEC prenderebbe consistenza a livello di domanda mondiale tra il 2040 e il 2050. Per quanto riguarda l’Italia possiamo attenerci ai dati del Piano Nazionale Idrogeno dell’allora MISE (Ministero dello Sviluppo Economico). Il programma prevede di arrivare al 2% della domanda coperta da idrogeno, con 5 GW di elettrolizzatori da installare attraverso finanziamenti di circa 10 miliardi di euro provenienti per metà dal PNRR, per l’altra metà dal settore industriale».

Cosa manca all’Italia?

«In Italia c’è un’industria dell’idrogeno, raccolta intorno al cappello di H2IT, molto ben rappresentata e sono eccellenze industriali provenienti dal settore energetico e dall’automotive che hanno tecnologie e competenze per far sì che questa filiera si sviluppi nel Paese e all’estero. Di recente i fondi sull’idrogeno provenienti dal PNRR sono stati messi in discussione. Questo metterebbe a repentaglio gli investimenti fatti dal settore privato negli ultimi due anni sulla scia delle politiche di ripresa e resilienza e del Piano Nazionale Idrogeno. Si pensi a quelli avviati nel settore della motoristica passando per quelli sulle Hydrogen Valleys, ai progetti pilota per la produzione di idrogeno da rifiuti e biomassa, sino ai primi progetti per usi ferroviari.

In questa fase è importante concentrarsi sul come “mettere a terra” le progettualità che sono state identificate. Bisogna ricordare che la filiera dell’idrogeno è composta da tanti livelli e oggi il dibattito è eccessivamente polarizzato sulla modalità di produzione e sul costo. Elementi altrettanto importanti per risolvere il dilemma dell’uovo e della gallina sono l’analisi delle esigenze dei potenziali utilizzatori e del prezzo finale. C’è poi l’evoluzione della regolazione e alla normazione tecnica, senza le quali sarà difficile prevedere un’adozione diffusa di soluzioni che impieghino idrogeno. Dobbiamo anche ragionare in termini di prezzo al consumatore finale, tenendo in considerazione tutte le componenti dal trasporto allo stoccaggio fino alla distribuzione. Bisogna lavorare insieme alle autorità di regolazione e normazione tecnica per preparare un quadro chiaro che consenta l’adozione ampia delle tecnologie».

Gli investimenti sono sufficienti?

«Quello che è stato messo in campo a livello nazionale negli ultimi 10 anni, a partire dai progetti finanziati dal PNRR, è frutto dell’evoluzione delle politiche di transizione energetica. Il mix di investimenti pubblici e privati è certamente necessario perché siamo di fronte ad una filiera in fase di iniziale sviluppo. Più che ragionare sulla quantità degli investimenti dovremmo guardare se in parallelo a questi primi investimenti e progetti pilota ci sia una dinamica positiva di avanzamento della legislazione, regolamentazione e norme tecniche. I progressi in tutti questi campi possono poi favorire una maggiore propensione ad investire e quindi accelerare gli investimenti».

macchina idrogeno

Quanto pesa oggi la crisi di energia e materie prime sullo sviluppo delle fonti Green?

«Il global insight del WEC di maggio dello scorso anno mette in evidenza come in diverse regioni geografiche oggi assistiamo a situazioni molto diverse. La discriminante è la competitività raggiunta dalla produzione di energia da fonti rinnovabili e del costo del gas naturale. L’idrogeno da rinnovabili è già competitivo in aree dove il costo del gas naturale da cui si produce è alto e le potenzialità delle energie Green sono elevate. Le curve di apprendimento tecnologico fanno prevedere che da qui al 2030 converrà di più produrre idrogeno verde piuttosto che da gas naturale anche nelle altre aree.

Tuttavia, bisogna considerare due temi che dovremo affrontare in relazione all’ampliamento della produzione di idrogeno verde. Il primo riguarda i territori. Se prevedo di aggiungere una capacità da fonti rinnovabili destinata alla produzione di idrogeno dovrà essere grandemente addizionale a quella installata per gli obiettivi del Green Deal e del Fit For 55. Quindi le esigenze di territori e coperture aumentano. L’analisi di WEC ed OME del 2021 ha stimato per l’Europa un incremento al 2050 da 4 (per soli obiettivi Green Deal) a 8 volte (con aggiunta di produzione idrogeno verde) rispetto alla capacità installata nel 2020. Per l’eolico su terraferma le stime parlano di 2 a 5 volte».

E la seconda sfida?

«La seconda sfida riguarda i materiali primi critici di cui abbiamo bisogno per costruire pale eoliche, pannelli fotovoltaici, batterie, magneti e altro. Si parla molto di come la capacità di raffinazione sia grandemente concentrata in Cina. Le risorse minerarie da cui si approvvigiona la capacità di raffinazione sono concentrate in pochissimi Paesi. Dall’altro lato, le stime parlano della decuplicazione della necessità di materiali critici al 2050 per compiere la transizione energetica. In Europa, la sola crescita delle auto elettriche e relative esigenze per batterie da qui al 2030 determinerà un aumento della domanda di litio di 18 volte e di cobalto per 5 volte».

Come completare la transizione energetica?

«Per le materie critiche l’Unione Europea ha iniziato a ragionare su una strategia per incrementarne la produzione domestica. In futuro, anche se ancora non si intravede, si prevedrà di portare questi materiali al mercato. C’è stato un importante ritrovamento minerario nel Nord Europa. L’International Energy Agency ha avvisato che lo sviluppo di capacità minerarie adeguate alle nostre esigenze di transizione energetica richiederà decenni. La crisi geopolitica ed energetica dimostra che non è immaginabile che la transizione energetica mondiale avvenga in 5/10 anni. Ha bisogno di gradualità e di un ventaglio di opzioni, perché l’inerzia dei sistemi energetici è enorme.

Se guardiamo alla storia della domanda energetica mondiale nessuna risorsa ha sostituito l’altra. Alla biomassa si è aggiunto l’idroelettrico, il carbone, il petrolio, il gas, il nucleare e le rinnovabili innovative. Il ventaglio di tecnologie e fonti si è sempre ampliato. La sfida epocale ora l’inversione/riduzione della domanda e la sostituzione delle fonti storiche con quelle rinnovabili. Dobbiamo puntare sulla collaborazione tra elettroni e molecole, e sul coinvolgimento dei consumatori nelle dinamiche di transizione energetica. In questa partita, l’integrazione dei sistemi elettrico e dei Green gas potrà contribuire significativamente in termini di efficacia ed efficienza. ©

Articolo tratto dal numero dell’1 febbraio 2023 de il Bollettino. Abbonati!

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