Finora, la diffusione dell’idrogeno è stata penalizzata a causa della sua scarsa competitività economica. Ma la progressiva contrazione del costo di produzione delle rinnovabili, associata a una diminuzione del prezzo degli elettrolizzatori, che sono i componenti necessari alla sua produzione ecosostenibile, può rendere questo vettore energetico più appetibile anche rispetto alle fonti fossili.
Come evidenziato dalla Strategia europea dell’idrogeno e dalle strategie nazionali dei singoli Paesi che fanno parte dell’Ue, l’idrogeno, così come l’elettricità rinnovabile, rappresenta un importante alleato per conseguire la piena decarbonizzazione, in particolare nei settori hard-to-abate: industria (soprattutto acciaio, ceramica, vetro), trasporto (pesante, ma anche leggero, come dimostrano gli investimenti di Hyundai e Toyota), navigazione e aviazione (Airbus ha annunciato il primo aereo a idrogeno per il 2035).
In Italia, entro il 2050, il primo e più leggero elemento chimico della tavola periodica potrebbe rappresentare circa il 20 per cento dei consumi energetici e già entro la fine di questo decennio, la sua percentuale potrebbe raggiungere il 2-5 per cento del mix energetico del nostro Paese.
Guardando invece al panorama internazionale, il mercato globale dell’idrogeno pulito si sta dirigendo, già quest’anno, verso una doppia espansione, incoraggiato dagli obiettivi di abbattimento delle emissioni nette climalteranti e della neutralità climatica. Prendiamo il caso di Europa e Cina.
Per quanto riguarda la prima, la tensione è installare almeno 6 GW di elettrolizzatori per l’idrogeno rinnovabile entro il 2024 e 40 GW entro il 2030, rispetto ai 150 MW di capacità globale di oggi, raddoppiando anche i fondi per la ricerca fino a 1,3 miliardi di euro. Si tratta proprio della già citata Strategia europea sull’idrogeno (A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe), che è tra i capisaldi del Green Deal europeo e che ha il duplice obiettivo di estendere l’uso del vettore in sostituzione dei combustibili fossili e di decarbonizzarne la produzione.
Ma, oltre a definire orientamenti politici e strategici in materia di idrogeno, l’Unione europea sostiene anche molti progetti e iniziative in materia di idrogeno, come l’Alleanza europea per l’idrogeno pulito, che riunisce industria, autorità pubbliche nazionali e locali e società civile e che mira a una diffusione, entro il 2030, delle tecnologie basate sull’idrogeno in grado di riunire la produzione di idrogeno rinnovabile e a basse emissioni di CO2, la domanda nell’industria, nella mobilità e in altri settori, nonché il trasporto e la distribuzione dell’idrogeno.
Oltre mille parti interessate hanno già aderito all’alleanza e ora possono presentare i loro progetti basati sull’idrogeno per promuoverne la diffusione e attirare investimenti.
Inoltre, l’Unione europea, nell’ambito del programma quadro Orizzonte 2020, promuove anche vari progetti di ricerca e innovazione sull’idrogeno gestiti attraverso Celle a combustibile e idrogeno, una partnership tra pubblico e privato sostenuta dalla Commissione europea.
Intanto, in Svezia il progetto Hybrit si serve dell’idrogeno da fonti rinnovabili anziché del carbone per produrre ferro e acciaio senza emissioni di CO₂. In modo analogo, in Austria, e più precisamente nell’impianto siderurgico di Linz, un elettrolizzatore da 6 MW, sviluppato nell’ambito del progetto H2 finanziato da Bruxelles, fornisce idrogeno verde e servizi di rete elettrica, grazie al suo consumo flessibile di energia.
Per quanto riguarda la Cina, secondo BloombergNEF, il mercato degli elettrolizzatori è destinato a raddoppiare, proprio sulla scia della crescita del Paese asiatico nella prima metà del 2021. In questo Stato, precisamente nella Mongolia Interna, è prevista la realizzazione di uno dei principali impianti nazionali per la produzione di idrogeno rinnovabile.
Il cluster di energia pulita, operativo nella seconda metà del 2023, sarà composto da 7 parchi fotovoltaici ed eolici, rispettivamente da 1,85 GW e 370 MW, impiantati tra le città di Ordos e Baotou, per un totale di 465 MW di elettrolizzatori. Si tratta di un progetto in grado di produrre circa 67mila tonnellate di idrogeno verde l’anno.
Sempre nel Paese orientale, in base al piano elaborato della Regione di Pechino-Tianjin-Hebei per il piano quinquennale cinese 2021-25, l’energia prodotta dall’idrogeno permetterà di tagliare le emissioni di anidride carbonica, prodotte nell’area metropolitana di Pechino, di due milioni di tonnellate in cinque anni.
In linea con gli obiettivi nazionali, si prevede che i singoli governi locali aumenteranno i sussidi per l’idrogeno, il che si tradurrà in circa 11,4 miliardi di dollari (9,6 miliardi di euro) disponibili ogni anno per la produzione a basse emissioni di questo elemento chimico nel periodo 2021-2030.
Dalla produzione fino agli usi finali, il mercato dell’idrogeno ha subito negli ultimi due anni una forte accelerazione, grazie soprattutto a due segmenti legati alla decarbonizzazione: le infrastrutture e le tecniche di produzione per elettrolisi e le celle a combustione nei trasporti.
Secondo il rapporto Global Cleantech 100, pubblico dal Gruppo Cleantech, leader nella consulenza sulla crescita sostenibile, nel 2019 il settore che riguarda questo vettore energetico era valutato attorno ai 145 miliardi di dollari ed è previsto un tasso di crescita annuo del 25 per cento. Non è un caso se a livello globale si stima che l’idrogeno possa raggiugere un quarto della domanda finale di energia entro il 2050, creando 5,4 milioni di posti di lavoro in uno scenario decarbonizzato al 95 per cento.
Nel suo ultimo New Energy Outlook (NEO), l’analisi annuale sul futuro dell’economia energetica, BloombergNEF ha proposto tre scenari climatici per raggiungere le emissioni nette pari a zero e contenere l’aumento delle temperature medie globali ben al di sotto dei due gradi, come suggerito dall’Accordo di Parigi. Ebbene, il primo di questi, lo scenario verde, prevede un percorso in cui un maggiore uso di elettricità pulita nell’economia degli usi finali è integrato proprio dall’idrogeno verde, prodotto dall’acqua grazie all’impiego di elettrolizzatori alimentati da vento e fotovoltaico. In questo scenario, l’elettricità pulita rappresenta il 61 per cento dell’abbattimento delle emissioni climalteranti fino al 2050. Combinandolo nella produzione di energia e nell’economia degli usi finali, in questo scenario l’idrogeno rappresenta il 23 per cento della riduzione totale delle emissioni a zero netto.
Infatti, come ha spiegato Jef Callens, senior associate di BloombergNEF, l’idrogeno ha molte applicazioni nell’abbattimento delle emissioni e ha un ruolo di primo piano nello scenario verde per aiutare a raggiungere le emissioni nette zero. Fermandoci a considerare nuovamente, ed esclusivamente, il primo dei tre orizzonti contemplati, la domanda complessiva di idrogeno aumenta a 1.318 milioni di tonnellate entro il 2050. Tra i settori di utilizzo finale, il primo elemento della tavola periodica è il più utilizzato nell’industria, con 341 milioni di tonnellate nel 2050, di cui il 39 per cento è impiegato nella produzione di acciaio. Altri 161 milioni di tonnellate vanno al settore dei trasporti, cui fa seguito quello dell’aviazione (95 milioni di tonnellate) e dei veicoli commerciali medi e pesanti (con 30 milioni di tonnellate). Quello edile, infine, si attesta, entro il 2050, a 102 milioni di tonnellate, di cui due terzi destinati alle strutture residenziali.