L’idrogeno blu è essenziale per de-carbonizzare parti fondamentali dell’economia. Mentre l’idrogeno verde potrebbe dominare nel lungo termine, l’idrogeno blu può ridurre rapidamente le emissioni nel breve termine – a patto che i responsabili politici si muovano nella giusta direzione.

Dall’alto, gli esperti sul cambiamento climatico continuano ad avvertirci:

dobbiamo ridurre le emissioni di gas a effetto serra a zero entro la metà del secolo per evitare gli impatti più dannosi del cambiamento climatico.

Ciò significa che una rapida e profonda riduzione delle emissioni è fondamentale sia per l’anidride carbonica che per gli inquinanti climatici a vita più breve, in particolare il metano.

Allo stesso tempo, l’Agenzia Internazionale dell’Energia ci dice che le emissioni di CO2 stanno crescendo di anno in anno: nel 2021 di circa il 5% rispetto ai livelli del 2020.

Il motivo è semplice: la diffusione di fonti energetiche a più alta emissione continua a superare quella di fonti energetiche a più bassa emissione.

Vediamo quindi cos’è l’idrogeno blu e quali sono tutti i suoi vantaggi.

Lo stato dell’arte sulle emissioni e perché l’idrogeno blu può aiutarci

L’idrogeno blu si ha dalla produzione di idrogeno mediante l’uso di combustibili fossili come il gas naturale. Al contrario di quanto avviene per la produzione di energia non pulita, per produrre idrogeno blu l’impianto di ha un sistema di cattura e stoccaggio della CO2 prodotta nel processo.

Partendo da questo punto, va detto che, nonostante la crescita delle emissioni, ci sono motivi di ottimismo. I dati dell’Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili indicano che la capacità globale di energia elettrica da fonti rinnovabili è cresciuta di circa il 10% nel 2020 (soprattutto grazie all’energia eolica e solare).

Si tratta di un’aggiunta fondamentale alle forniture di elettricità pulita per un mondo in crescita. Ma non sono sufficienti e l’energia pulita non è l’unico problema da risolvere.

Il consumo di energia e le emissioni, infatti, continuano a crescere nel trasporto pesante, nel trasporto marittimo internazionale, nella siderurgia e nel riscaldamento dei processi industriali (ad esempio, la produzione di prodotti chimici), dove la sostituzione con elettricità pulita può essere particolarmente difficile.

L’idrogeno blu, quindi, è una soluzione per de-carbonizzare questi settori difficili da elettrificare.

L’idrogeno è un potente vettore energetico che non contiene carbonio e quindi non emette CO2 al momento dell’utilizzo.

Oggi nel mondo si utilizzano circa 70 milioni di tonnellate di idrogeno all’anno, soprattutto come materia prima nella raffinazione del petrolio e nella produzione di fertilizzanti.

Gli analisti stimano che entro la metà del secolo potrebbero essere necessarie tra il mezzo miliardo e il miliardo di tonnellate all’anno di idrogeno. In alcuni scenari di de-carbonizzazione rappresentano un quarto della domanda finale di energia a livello mondiale.

I responsabili politici negli Stati Uniti, in Europa e in Asia hanno iniziato a concentrarsi sulla necessità di garantire la disponibilità di queste forniture di idrogeno per sostenere gli sforzi di decarbonizzazione.

La produzione dell’idrogeno blu

La produzione dell’idrogeno utilizza altre energie e materiali primari, e questo processo di produzione può comportare significative emissioni di gas serra.

L’elettricità può essere utilizzata per scindere l’idrogeno dall’acqua (un processo chiamato elettrolisi). Mentre il calore può essere utilizzato per scindere l’idrogeno dagli idrocarburi (un processo chiamato reforming, che si basa anche su una parte di acqua).

Oggi, la stragrande maggioranza dell’idrogeno è prodotto attraverso il processo di reforming (e dalla “gassificazione” dei combustibili solidi, che è chimicamente simile).

Le emissioni di gas serra che provengono dalla produzione a monte di gas ed elettricità e dal sito di produzione dell’idrogeno stesso, dipendono dalla tecnologia utilizzata. Tali emissioni, se non gestite, possono essere significative.

Tuttavia, l’energia rinnovabilecombinata con l’elettrolisi può produrre idrogeno con un’impronta di gas serra molto bassa nel ciclo di vita.

Le proposte di utilizzare l’elettricità rinnovabile per la produzione di idrogeno sono quindi fondamentali e meritano un significativo sostegno pubblico. Ma è rischioso supporre che l’elettrolisi con elettricità rinnovabile possa fornire tutti i volumi di idrogeno di cui abbiamo bisogno entro la metà del secolo.

Per soddisfare la domanda dobbiamo sviluppare altri percorsi di produzione, compresi quelli basati sul reforming con cattura del carbonio, che creano il cosiddetto idrogeno blu.

Tutti vantaggi dell’idrogeno blu

L’idrogeno blu consentirà la crescita delle rinnovabili

L’idrogeno blu è a basse emissioni di carbonio, ma non si basa sulla preziosa elettricità pulita.

Nonostante la rapida crescita della produzione di elettricità da fonti rinnovabili, non tiene ancora il passo con la produzione di elettricità da combustibili fossili.

Anche in alcune regioni in cui la generazione da fonti rinnovabili sta crescendo rapidamente, la rete è ancora ad alta intensità di carbonio. Potrebbero essere necessari decenni prima che sia disponibile una quantità di elettricità rinnovabile sufficiente a sostituire completamente i combustibili fossili.

In queste circostanze, l’utilizzo di elettricità rinnovabile per la produzione di idrogeno blu può ritardare la decarbonizzazione della rete.

La generazione rinnovabile in eccesso può essere utilizzata per la produzione di idrogeno blu senza aumentare l’intensità di carbonio della rete. E potrebbe addirittura ridurla quando viene immagazzinata per un uso successivo. Inoltre, le fonti rinnovabili possono essere utilizzate per la produzione e l’esportazione di idrogeno blu su larga scala senza conseguenze negative sul sistema elettrico.

In generale, tuttavia, la produzione di idrogeno blu con le rinnovabili aumenterà la quantità di elettricità rinnovabile che dobbiamo generare e questo aumenta altre sfide di de-carbonizzazione.

Ritmo di sviluppo dell’idrogeno blu

L’idrogeno blu può ridurre la pressione sulle scarse risorse territoriali.

Ad esempio, un’analisi di The Nature Conservancy suggerisce che l’energia eolica negli Stati Uniti può avere un impatto diretto sul territorio 40 volte superiore. Questo è inteso per unità di energia prodotta ed è confrontato alla produzione convenzionale di gas naturale.

Anche ipotizzando che la cattura del carbonio raddoppi l’impronta della produzione di gas naturale (cosa che appare improbabile), l’energia eolica richiederebbe comunque una superficie 20 volte superiore a quella del gas naturale. E l’utilizzo del terreno è sempre più spesso fonte di ritardi, sforamenti dei costi e vere e proprie moratorie sullo sviluppo delle energie rinnovabili.

L’utilizzo della generazione eolica e solare per produrre idrogeno, soprattutto se raddoppia la capacità richiesta, potrebbe aumentare la velocità con cui le comunità si saturano con l’estrazione di energia rinnovabile, minacciando il successo della mitigazione del clima sia nella produzione di elettricità che di combustibili.

Producendo energia al di fuori del sistema elettrico, l’idrogeno blu potrebbe contribuire a preservare la scarsità di terreno . E ad accelerare il passaggio verso un’energia a basse emissioni di carbonio senza ritardi legati ai requisiti del terreno.

I costi dell’idrogeno blu

Per ora, l’idrogeno blu è meno costoso dell’idrogeno verde.

Le stime più diffuse dei costi di produzione dell’idrogeno blu nelle regioni con gas naturale a basso costo si aggirano intorno a 1,50 dollari al kg o meno.

L’idrogeno verde costa oggi più di due volte tanto e per ridurlo occorreranno miglioramenti significativi nell’elettrolisi e un’elettricità a bassissimo costo.

Molti analisti prevedono che questi costi bassi possano essere raggiunti, almeno in alcune regioni del mondo. Ma potrebbero essere necessari diversi decenni per la produzione di idrogeno verde.

Durante questo periodo, per quanto lungo, l’idrogeno blu sarà spesso più economico di quello verde e ci permetterà di estendere gli investimenti per la decarbonizzazione.

In generale, i costi più bassi dell’idrogeno promuoveranno una de-carbonizzazione più rapida e profonda. Consentendo al contempo di investire ulteriori fondi nelle infrastrutture e in altre esigenze di de-carbonizzazione.