AES_3 2023

SCENARI Primo piano 20 Aprile 2023 n Automazione e Strumentazione L’idrogeno è prodotto mediante lo Steam Methane Reforming ( SMR ) o la gassificazione dei distillati pesanti del petrolio (TAR) negli impianti IGCC ; entrambi i processi utilizzano come materie prime dei combustibili fossili e quindi emettono CO 2 . Nella prospettiva di un’adeguata disponibilità di energia elettrica da fonti rinnovabili e di elettroliz- zatori, sia SMR che IGCC potrebbero essere intera- mente sostituiti e l’idrogeno diventerebbe ‘verde’. Un caso molto interessante è la siderurgia , il mag- gior emettitore industriale di CO 2 , responsabile del 20% delle emissioni industriali e dell’8% delle emissioni totali. Il processo di produzione dell’ac- ciaio non è elettrificabile e si presta invece a un utilizzo efficiente dell’idrogeno come agente ridu- cente: il rapportoAnie-RSE prospetta una soluzione che vede un progressivo abbandono del processo BF-BOF (Blast Furnace - Basic Oxygen Furnace) a vantaggio del processo DRI (Direct Reduction of Iron) con EAF (Electric Arc Furnace), dove il car- bon coke viene sostituito interamente dal gas natu- rale. Successivamente si potrà convergere verso un processo DRI+EAF con la sostituzione progressiva del gas naturale e del polverino di carbone (usato nell’EAF) con idrogeno. È un percorso tecnologi- camente realizzabile, anche se dovrà fare i conti con i costi elevati per la produzione di grandi quan- tità di idrogeno. Altri settori produttivi dove si può pensare effica- cemente all’impiego dell’idrogeno come vettore energetico sono l’industria vetraria e la produzione del cemento . Nel primo caso si può prevedere il passaggio dei bruciatori da gas naturale a idrogeno, anche grazie allo sviluppo di bruciatori innova- tivi; si studiano anche particolari applicazioni che utilizzano l’idrogeno nel processo di combustione miscelato con quantità variabili di ossigeno puro per migliorare il taglio e la lucidatura del vetro in alcuni settori produttivi. Nel secondo caso si tratta di contribuire all’eliminazione del carbone dal pro- cesso produttivo, prevista per il 2050. È un percorso che prevede dapprima la sostituzione del clinker (l’ingrediente attivo e di più alta intensità di emis- sioni) con gli SCM (supplementary cementitious materials); successivamente si passerà ad una sosti- tuzione del carbone con gas naturale per una quota che passerà dal 15% al 40% dell’energia termica; l’utilizzo delle biomasse e rifiuti rinnovabili pas- serà dall’attuale 5% al 35%. Il 25% rimanente dovrà essere coperta da idrogeno e elettrificazione diretta. L’elettrificazione diretta dei forni da cemento è oggi allo stadio di piccolo prototipo e quindi sarà probabilmente implementata solo dopo il 2040 su piccola scala. Dal 2040, l’idrogeno fornirà circa il 10% del fabbisogno di energia termica nei forni da cemento. Il posizionamento dell’Italia Le osservazioni conclusive del rapporto Anie-RSE segnalano che “L’Italia può posizionarsi strategica- mente in tutti i segmenti di riferimento del settore dell’idrogeno, dalla produzione agli utilizzi finali nella mobilità, nell’industria e nella produzione di energia e calore. La filiera comprende imprese che si occupano di produzione, logistica, trasporto, distribuzione e stoccaggio dell’idrogeno, aziende che sviluppano le tecnologie e la componentistica per il settore e diverse altre in grado di suppor- tare il settore trasversalmente fornendo servizi di testing, certificazione, modellazione e ingegneria. Il comparto industriale della filiera dell’idrogeno presenta grandi operatori e aziende nel contesto nazionale con ruolo importante nell’apertura del mercato, che fanno da traino con grandi investi- menti e con lo sviluppo delle prime importanti progettualità, e piccole medie e imprese altamente specializzate che stanno intraprendendo un per- corso di sviluppo di prodotti, sistemi e componenti da impiegare lungo l’intera filiera”. Gli investimenti nazionali dedicati all’idrogeno all’interno del PNRR, citati all’inizio, hanno dato una spinta alle aziende che da anni investono in questo settore ma anche a realtà che stanno diver- sificando il proprio business. “I finanziamenti sostengono lo sviluppo della produzione di idro- geno da elettrolisi per la creazione di Hydrogen Valleys e l’utilizzo dell’idrogeno nei settori Hard to Abate e nella mobilità, attraverso il sostegno allo sviluppo dell’infrastruttura di rifornimento; inoltre una linea di finanziamento è dedicata alla ricerca e sviluppo industriale per la collaborazione tra università e imprese e una allo specifico svi- luppo delle tecnologie degli elettrolizzatori, celle a combustibile e loro componenti”. Peraltro, l’industria italiana è supportata da centri di ricerca di rilevanza internazionale, in grado di coprire tutti gli aspetti, dalla ricerca all’innovazione e di supportare le attività sperimentali fino alla realizza- zione del prodotto commerciale. “Si prospetta quindi una sinergia fondamentale per accelerare il processo di innovazione e il trasferimento tecnologico delle migliori soluzioni esistenti”. n