AES_3 2023

Primo piano 15 SCENARI Automazione e Strumentazione n Aprile 2023 sto il rapporto ‘ll vettore idrogeno: stato dell’arte e potenzialità dell’industria italiana’, da poco pub- blicato da Anie e RSE con la collaborazione di H2IT . Una prima parte dello studio è dedicata alla descri- zione delle principali filiere di produzione e uti- lizzo, alle sfide tecnologiche da affrontare e alle barriere da superare entro il quadro normativo e regolatorio europeo e nazionale. L’ idrogeno verde , cui fa riferimento l’analisi di Pwc, è quello prodotto da fonti rinnovabili ed è su questo principalmente che si appuntano le aspet- tative per l’auspicata, e necessaria, transizione energetica. Per la sua produzione la tecnologia prevalente sarà l’elettrolisi, data anche la gran quantità di energia elettrica che in futuro sarà pro- dotta da fonte solare ed eolica e data l’opportunità di sfruttare le relative eccedenze; gli esperti non trascurano tuttavia la possibilità di produrre idro- geno rinnovabile mediante processi termochimici a partire da biomasse o rifiuti organici, il che assi- curerebbe ugualmente basse emissioni nette di gas serra e, nel contempo, comporterebbe vantaggi di una più elevata produttività e modulabilità. Ma ci sono altri ‘colori’ che designano le modalità di produzione dell’idrogeno e che ne influenzano le valutazioni e le opportunità di impiego come vettore energetico. Attualmente la produzione di idrogeno avviene quasi esclusivamente tramite un processo termo- chimico (steam methane reforming) che utilizza gas naturale come materia prima. In Italia è una realtà industriale piuttosto rilevante, con volumi dell’ordine di 700.000 tonnellate/anno. Gli usi principali sono relativi ai processi di raffinazione, alla produzione di ammoniaca e di altri prodotti chimici. Questa modalità di produzione corri- sponde al cosiddetto idrogeno grigio , che com- porta rilevanti emissioni di gas serra, dell’ordine di 8 ÷ 10 kg CO2 /kg H2 . Un altro colore importante è il ‘blu’, che conven- zionalmente si attribuisce all’idrogeno ottenuto utilizzando combustibili fossili, applicando però tecniche di cattura e stoccaggio dell’anidride car- bonica che si genera come scarto della produzione di idrogeno. In tal modo si possono assicurare basse emissioni specifiche di anidride carbonica, a patto che si realizzino processi efficaci di cattura della CO 2 e che quest’ultima possa essere confi- nata in modo permanente e sicuro, tipicamente in opportune aree geologiche; la scelta di tali aree costituisce peraltro un elemento di criticità della soluzione ‘blu’, che può determinare difficoltà rea- lizzative legate alla non ovvia accettazione sociale di questa opzione. Le sfide da affrontare Il rapporto Anie/RSE esamina le principali sfide che vanno affrontate per il pieno sviluppo del vet- tore idrogeno e le barriere che vanno superate. Si osserva che l’uso delle tecnologie dell’idrogeno per lo stoccaggio in senso stretto dell’energia elet- trica appare, allo stato attuale, poco conveniente sia sul piano dell’efficienza che su quello dei costi. Se si utilizza l’idrogeno verde come puro stoccag- gio di energia elettrica - il che comporta la pro- duzione di idrogeno per elettrolisi e la successiva riconversione in energia elettrica mediante fuel cell - l’attuale efficienza energetica del ciclo di carica-scarica è molto bassa (al massimo 35%) in confronto alle altre forme di accumulo che hanno efficienze fra il 70 e il 90%. A livello di costo per unità di energia accumulata nella vita del sistema, le soluzioni basate sull’idrogeno - a parte il caso L’Italia può posizionarsi strategicamente nella filiera dell’idrogeno, dalla produzione agli utilizzi finali nella mobilità, nell’industria e nella produzione di energia e calore