10 Aprile 2021

Buongiorno e ben ritrovati, 

oggi parliamo di idrogeno e perché questo elemento, che si trova in natura, sta diventando così importante per l’economia e quindi anche i nostri risparmi.

L’idrogeno, simbolo chimico “H” è l’elemento più diffuso nell’universo. 

Quasi il 75% della materia è costituita da idrogeno.

Sulla Terra, l’idrogeno da solo è praticamente inesistente. Si lega ad altri elementi: come l’acqua (legato all’ossigeno), i composti organici (legato a carbonio e ossigeno) ed ancora agli idrocarburi, in particolare lo troviamo nel metano (legato al carbonio).

L’idrogeno per essere prodotto si deve o scomporre dall’acqua oppure lo si ottiene con delle trasformazioni chimiche a partire da combustibili fossili, come carbone e metano. 

Che cosa sono l’idrogeno “grigio”, “blu”, “verde” e “viola”?

Di idrogeno ce ne sono di diversi tipi o meglio “colori” c’è l’idrogeno “grigio, “blu”, “verde”, e “viola” a seconda del tipo di energia che viene utilizzata nel processo di estrazione dell’idrogeno.

Attualmente il metodo più usato (circa il 97%) è la reazione di “reforming” con vapore basato sui combustibili fossili, che purtroppo comporta elevata emissione di carbonio se questo non viene catturato. Questo processo porta all’emissione di elevate quantità di anidride carbonica, la quale finisce per aumentare l’effetto serra. È questo il cosiddetto idrogeno “grigio”. 

Se durante il processo l’anidride carbonica, invece di essere liberata in atmosfera, viene catturata ed iniettata stabilmente nello stesso giacimento da cui si estrae (oggi se ne riesce a catturare circa il 90%), allora l’idrogeno viene definito “blu”.

L’idrogeno “verde” e “viola” sono entrambi ricavati dall’elettrolisi dell’acqua, nel primo caso alimentando gli impianti di elettrolisi con energia rinnovabile: idrogeno verde, nel secondo con energia nucleare: idrogeno viola. Perciò il verde e il viola sono completamente de-carbonizzati, cioè per la loro produzione non viene immessa in atmosfera anidride carbonica. 

Oggi l’idrogeno verde è considerato l’alternativa pulita e più efficace ai combustibili fossili.

Verso l’idrogeno pulito.

Esistono diversi modi per produrre idrogeno, attualmente il più usato è la reazione di “reforming” con vapore, basata su combustibili fossili che purtroppo comporta elevata emissione di carbonio. Ma la buona notizia è che esistono ben 3 tecnologie per la produzione di idrogeno pulito:

  1. Cattura e Stoccaggio del diossido di carbonio, spesso indicato anche con l’acronimo CCS. In scienze ambientali è un processo di confinamento geologico dell’anidride carbonica prodotta dai grandi impianti di combustione.
  2. Elettrolisi da fonti rinnovabili: si estrae l’idrogeno dall’acqua tramite elettricità
  3. Gassificazione della biomassa: processo controllato che sfrutta ossigeno, calore e vapore per convertire la biomassa in idrogeno senza usare la combustione

Attualmente tali tecnologie rappresentano solo il 2% della produzione totale ma stiamo assistendo sempre più ad un fortissimo interesse verso questo tipo di risorsa energetica.

Perché allora oggi vi voglio parlare di idrogeno “verde”? 

Perché i tempi sono cambiati, il desiderio di decarbonizzazione globale per affrontare il cambiamento climatico richiede un impegno molto più forte verso l’energia pulita. L’idrogeno può svolgere un ruolo cruciale nel conseguimento degli obiettivi climatici stabiliti durante la conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici del 2015 quando i 193 paesi di tutto il mondo hanno firmato l’Agenda per lo Sviluppo Sostenibile 2030.

Elemento ancora più importante è il costo dell’energia rinnovabile, che è il principale costo operativo della produzione pulita di idrogeno che si attesta ad un livello completamente diverso rispetto 20 o 50 anni fa. Infatti, negli ultimi 10 anni il costo dell’energia eolica e solare è sceso del 70% e quasi del 90% rispettivamente.

Perché investire nell’idrogeno?

Questo megatrend ci dovrebbe interessare perché da alcuni anni è sostenuto da politiche e investimenti governativi a favore dell’ambiente, ma anche le aziende sono sempre più coinvolte, come dimostrano le recenti iniziative di due società quali Air Liquide e Linde. 

Air Liquide e Linde, infatti, sono già operative nell’idrogeno pulito con un fatturato legato a questo gas pari rispettivamente al 10% e al 7% dei due gruppi. La loro esposizione spazia dalla costruzione, produzione e gestione di impianti di idrogeno fino alla logistica e alla distribuzione per applicazioni industriali e per la mobilità.

Ad accelerare la ricerca di nuove soluzioni in questo settore è intervenuto anche Elon Musk, il Ceo di Tesla, offrendo un considerevole “premio” a chi dovesse presentargli la miglior tecnologia CCS (Cattura e Stoccaggio del diossido di Carbonio). 

Campi di applicazione dell’idrogeno.

L’applicazione più interessante dell’idrogeno riguarda la mobilità elettrica. 

Tramite le celle combustibili, l’idrogeno permette di produrre energia direttamente a bordo del veicolo elettrico, che quindi non emette sostanze nocive ma solo acqua. 

Benché le batterie battano le celle combustibili nel mercato dei veicoli leggeri, queste ultime potrebbero essere più adatte a taxi a guida autonoma e shuttle, alla luce dei minori tempi di ricarica e della maggiore durata.

L’idrogeno è una soluzione interessante per l’elettrificazione dei mezzi di trasporto pesanti (treni, autobus, trasporto via mare) per i quali il ricorso a batterie di grande capacità, ingombro e peso sarebbe problematico. Questi mezzi, invece dei convenzionali serbatoi di gasolio o cherosene, sarebbero dotati di serbatoi per l’idrogeno, il cui impiego non produrrebbe gas serra né altri inquinanti. 

stazione-idrogeno

Da una ricerca Hydrogen Council condotta da McKinsey: Hydrogen Scaling Up (2017) le fonti di energie rinnovabili come il sole e il vento potrebbero non essere sempre performanti. 

L’idrogeno può sostituire i combustibili fossili per stoccare energia da utilizzare al bisogno e per produrre calore ed energia a scopi abitativi e commerciali.

infrastrutture settore pubblico

Considerazioni finali: costi, quale idrogeno utilizzeremo?

Da un articolo del “Corriere della Sera” del 20 dicembre 2020 in cui sono state fatte delle stime sui costi della produzione dell’idrogeno si è visto quanto segue:

L’idrogeno “grigio” ha un costo di produzione che dipende dal prezzo del metano. Il prezzo del metano europeo pre-pandemia, era circa 1 euro al chilogrammo. 

Per stimare il costo dell’idrogeno “blu” occorre aggiungere i costi per la cattura dell’anidride carbonica, quindi il costo di produzione dell’idrogeno blu è pari a quello dell’idrogeno grigio maggiorato di 0,5 euro al chilogrammo. Nel lungo periodo, la maggiorazione potrebbe scendere a 0,25 euro al chilogrammo.

Più articolato il calcolo del costo di produzione dell’idrogeno “verde”, che dipende soprattutto dal costo degli elettrolizzatori e dal costo dell’energia elettrica rinnovabile che li alimenta. 

In Italia, supponendo che l’impianto sia alimentato ad energia solare in un’area ad elevato irraggiamento, l’idrogeno verde costerebbe oggi da 6 a 8,7 euro al chilogrammo. Nel 2030 potrebbe costare da 3,7 a 5,9 euro al chilogrammo e nel lungo periodo tra 2,1 e 4,4 euro al chilogrammo. Se l’elettrolizzatore fosse alimentato da energia eolica come accade oggi nel Mar del Nord, l’idrogeno costerebbe da 4 a 5,2 euro al chilogrammo. Nel 2030 da 3 a 3,9 euro al chilogrammo e nel lungo periodo tra 2 e 2,8 euro al chilogrammo.

Considerando tutto quanto enunciato sopra: transizione verso una economia a basse emissioni di carbonio, molteplici utilizzi e applicazioni e costi che si vanno riducendo sempre più, questo megatrend è sicuramente una idea di investimento da considerare nei nostri prossimi appuntamenti di pianificazione finanziaria.

Vi invito sempre a mandarmi le vostre domande o considerazioni in modo che io, in questo spazio, possa darvi tutte le risposte di cui avete necessità.

Vi auguro un buon proseguimento di giornata, a presto.

Fedora

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