Al Goodwood Festival of Speed di luglio, Rowan Atkinson, conosciuto dai più come Mr. Bean, guidava una Toyota GR Yaris alimentata a idrogeno.
Non si trattava di un veicolo a celle a combustibile ma di un'auto speciale con l'idrogeno iniettato direttamente nel motore a combustione interna.
Non si trattava solo di un tentativo di promuovere carburanti alternativi ma anche di prolungare la vita dei motori a combustione interna. Tuttavia, ha anche dimostrato come l’idrogeno stia avendo la meglio in un’epoca in cui l’elettrificazione è la norma nel settore automobilistico.
Con l’acqua come unico sottoprodotto, l’idrogeno è ampiamente visto come un vettore importante nella transizione verso un’economia a zero emissioni nette.
“Oggi l’idrogeno sta godendo di uno slancio senza precedenti, guidato dai governi che importano ed esportano energia, nonché dall’industria delle energie rinnovabili, dai servizi di elettricità e gas, dalle case automobilistiche, dalle compagnie petrolifere e del gas, dalle principali aziende tecnologiche e dalle grandi città”, ha affermato il Dott. Fatih Birol, Direttore Generale Direttore, Agenzia internazionale per l'energia, disse in un rapporto.
Economia dell'idrogeno
A seconda di chi chiedi, l’idrogeno è il nostro percorso verso lo zero netto o una soluzione promossa dall’industria dei combustibili fossili.
Per capirlo, è importante vedere l’attuale panorama energetico. Da un lato abbiamo il petrolio, il gas naturale e il carbone come fonti molecolari, mentre dall’altro l’eolico e il solare forniscono energia tramite elettroni o elettricità.
Sebbene l’elettrificazione sia di gran moda in questo momento, ci sono settori con un’elevata domanda di energia in cui l’elettrificazione non funzionerà.
Per tali casi d’uso, gli scienziati e gli appassionati di tecnologia climatica vedono l’idrogeno, un carburante a zero emissioni di carbonio con acqua come unico sottoprodotto, come la vera alternativa. Aiuta anche il fatto che l’idrogeno sia l’elemento più abbondante sulla terra dopo l’ossigeno.
Con molti paesi alla ricerca della sovranità energetica e l’Europa che sta spostando la propria dipendenza dal petrolio russo dopo l’invasione dell’Ucraina da parte di Putin, l’idrogeno è diventato il prediletto dell’industria delle energie alternative.
Ciò si riflette anche nei finanziamenti ricevuti dall’idrogeno startups in Europa. Secondo Dealroom, l’idrogeno dell’Europa startupha ricevuto finanziamenti per 437 milioni di dollari, con un aumento del 592% rispetto al 2020.
Investimenti di capitale di rischio a livello globale anche nei produttori di idrogeno verde è cresciuto da 166 milioni di dollari nel 2020 a 3 miliardi di dollari lo scorso anno, una crescita di 17 volte in due anni.
Nell’ambito della sua strategia net zero, l’Europa stima che il continente avrà bisogno di 70 milioni di tonnellate di idrogeno entro il 2050. Questo ci porta alla sfida: la produzione.
Classificazione dell'idrogeno
Anche se è abbondante sulla terra, l’idrogeno non appare da solo. Per ottenere l'idrogeno, dobbiamo separarlo dalle altre molecole, il che richiede molta energia.
Questo processo è ciò di cui i critici continuano a lamentarsi e, a seconda del processo utilizzato per produrre idrogeno, viene classificato in idrogeno verde, grigio e blu.
- Idrogeno verde: Viene prodotto utilizzando fonti di energia rinnovabile per separare l'ossigeno e l'idrogeno dall'acqua, noto anche come elettrolisi.
- Idrogeno grigio: L’idrogeno più comunemente disponibile è l’idrogeno grigio prodotto utilizzando un processo che si basa su combustibili fossili.
- Idrogeno blu: L’idrogeno blu viene prodotto utilizzando lo stesso processo dell’idrogeno grigio ma utilizza la cattura e lo stoccaggio del carbonio per raccogliere le emissioni prodotte nel processo.
Nello stesso rapporto della IEA, il dottor Birol ha aggiunto: “Il mondo non dovrebbe perdere questa occasione unica di rendere l’idrogeno una parte importante del nostro futuro energetico pulito e sicuro”.
L’IEA stima che solo lo 0.1% dell’idrogeno prodotto sia idrogeno verde e che l’idrogeno blu sia solo un “carburante a basso contenuto di carbonio” poiché è difficile catturare completamente le emissioni prodotte.
Una volta prodotto, l’idrogeno può essere utilizzato come gas o trasformato in combustibile, ma questa sfida produttiva rimane fondamentale.
Olanda Settentrionale: il punto caldo dell’idrogeno in Europa
Non sarà inverosimile definire la regione dell’Olanda Settentrionale come il punto caldo per lo sviluppo dell’idrogeno nei Paesi Bassi e in Europa.
Ciò è in diretto collegamento con l’ambizioso obiettivo del governo olandese di ridurre le emissioni di gas serra (GHG) del 55-60% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990.
Si è inoltre posta l’obiettivo di diventare un sistema energetico a zero emissioni di carbonio entro il 2050. Uno dei modi per arrivarci è adottare l’idrogeno nella sua transizione energetica.
L’idrogeno gioca un ruolo così importante che nel maggio 2023, il Regione dell'Olanda Settentrionale ha ottenuto lo status europeo di Hydrogen Valley, un riconoscimento assegnato alle regioni che si impegnano per sviluppare sistemi energetici basati sull’idrogeno sostenibile.
Wilmar van Grondelle della città di Amsterdam afferma che la regione sta sviluppando un’economia dell’idrogeno con molte catene del valore, aggiungendo: “L’idrogeno verde diventerà un nuovo importante vettore energetico nel nostro futuro sistema energetico sostenibile”.
Spiega inoltre che le principali catene del valore nel Amsterdam o l’area del Canale del Mare del Nord riguardano i combustibili sostenibili, l’aviazione sostenibile, l’acciaio verde e il bilanciamento del sistema energetico.
Per rendere ciò possibile, la regione dell’Olanda Settentrionale ha già avviato la produzione locale di idrogeno verde con il progetto da 500 MW di HyCC e il progetto da 20 MW di Vattenfall.
Esiste anche una produzione su larga scala di elettricità sostenibile attraverso i parchi eolici nel Mare del Nord, con una produzione stimata di 21 GW nel 2030. Sarà portata a 70 GW entro il 2050.
Altre iniziative includono il consorzio di importazione H2A nel Porto di Amsterdam con l'obiettivo dichiarato di importare 1 milione di tonnellate di idrogeno nel Porto di Amsterdam.
Sono inoltre in corso di realizzazione infrastrutture sotto forma di un’infrastruttura nazionale per l’idrogeno ad alta pressione e una rete locale di condutture di distribuzione a bassa pressione per le industrie del settore. Amsterdam distretto industriale.
Douke Visserman, sviluppatore aziendale di applicazioni per l’idrogeno presso Hygro, definisce questa la fase iniziale di implementazione con la catena del valore dell’idrogeno in continua crescita.
Dice il Amsterdam la regione è già home a quattro stazioni di rifornimento di idrogeno e il governo olandese ha accettato di avere 50 stazioni di rifornimento di idrogeno operative in tutto il paese entro il 2025.
Igro, che ha ricevuto una sovvenzione di 11.8 milioni di euro per accelerare la produzione sostenibile di idrogeno nell’aprile di quest’anno, prevede di “contribuire a questo obiettivo liberando altre 5 stazioni di rifornimento di idrogeno nell’Olanda settentrionale entro il 2025”.
Bilanciare la transizione energetica
Mentre l’elettrificazione è diventata la parola d’ordine tra le case automobilistiche, la realtà è che l’elettrificazione da sola non aiuterà a ridurre le emissioni di carbonio.
È necessario valutare altri carburanti verdi e soprattutto cercare modi per integrare i limiti dell’energia eolica e solare.
Città di AmsterdamVan Grondelle sostiene che la produzione di idrogeno è essenziale per bilanciare il sistema energetico poiché non sempre viene generata energia eolica.
Vede la capacità eolica di 70 GW in mare nel 2050 come un modo per trasformare il Mare del Nord in una futura centrale elettrica.
“Il progetto Wind-at-Sea sarà quindi accoppiato a un elettrolizzatore in cui verrà prodotto l’idrogeno”, afferma.
Come accennato in precedenza, l’elettrolisi è il modo per ottenere idrogeno verde e poiché l’energia fornita è energia verde, non ci saranno emissioni nel processo.
Il governo olandese non si limita a utilizzare l’energia eolica per sostenere la produzione di idrogeno verde sulla terraferma, ma sta anche studiando la possibilità di produrre idrogeno in mare, proprio accanto al parco eolico.
Questa è un'area in cui l'olandese startup IGRO potrebbe svolgere un ruolo enorme. Visserman dice il startup è ottimista sul fatto che l’idrogeno diventi un vettore energetico primario in transizione a causa dei costi associati alla costruzione dell’infrastruttura.
Rispetto alle infrastrutture di trasmissione e distribuzione dell’elettricità, Visserman spiega che le condotte dell’idrogeno sono circa 20 volte più economiche per kW di capacità di connessione.
Aggiunge: “I vantaggi sociali derivanti dall’utilizzo dell’idrogeno per distribuire energia sono significativi e forniscono una soluzione agli attuali problemi di congestione della rete elettrica a causa della limitata capacità di rete disponibile”.
Van Grondelle è d'accordo con Visserman aggiungendo che il trasporto e lo stoccaggio dell'idrogeno saranno più efficienti ed economici dell'elettricità e vede l'uso diretto dell'idrogeno come fonte di energia ridurre ulteriormente le perdite.
Tuttavia, la transizione all’idrogeno come vettore energetico primario non è priva di sfide.
Sfide e strada da percorrere
La sfida principale per l’equazione dell’idrogeno è lo sviluppo delle celle a combustibile. Per le autovetture alimentate a idrogeno, le celle a combustibile diventeranno lo standard, ma non sono ancora così durevoli come i motori a combustione interna.
Tuttavia, un veicolo elettrico a celle a combustibile offre un’autonomia estesa, tempi di ricarica brevi e un’impronta di carbonio inferiore nella produzione rispetto a un veicolo elettrico alimentato a batteria.
Visserman vede queste come sfide temporanee e sostiene che il volume di produzione delle celle a combustibile a idrogeno sta crescendo rapidamente.
Cita una previsione della Toyota secondo cui sarà in grado di ridurre il costo delle celle a combustibile del 50% e di realizzare comunque un profitto se riuscirà a vendere 200,000 unità, come testimonianza del rapido sviluppo della tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno.
La tecnologia delle celle a combustibile non è però l’unica sfida. Abbiamo visto come le tecnologie promettenti abbiano perso il loro splendore a causa della mancanza di finanziamenti.
Nel caso dell’idrogeno, c’è un chiaro interesse tra gli investitori, ma i governi hanno il ruolo più importante da svolgere quando si tratta di finanziamenti.
Van Grondelle ritiene che i grandi investimenti effettuati dall’UE e dal governo olandese per accelerare la transizione all’idrogeno siano un ottimo inizio.
Tuttavia, vede la necessità di grandi investimenti per creare condizioni di parità per le società di produzione e gli acquirenti di idrogeno.
“È importante creare leggi e normative chiare riguardanti le applicazioni dell’idrogeno”, afferma, prima di aggiungere, “attualmente l’inesistenza di queste leggi e normative sta frenando lo sviluppo dell’economia dell’idrogeno”.
Visserman concorda sul fatto che la produzione, la distribuzione e le applicazioni dell’idrogeno verde sono investimenti ad alta intensità di capitale a causa della necessità di costruire infrastrutture fisiche.
Tuttavia, sostiene che la catena del valore dall’energia eolica alla ruota sarà più conveniente dell’elettricità e quindi in grado di restituire un buon profitto “dato che le normative e gli incentivi sono allineati con la sua adozione e diffusione nei prossimi anni”.
Van Grondelle richiama la nostra attenzione sugli oltre 15 miliardi di euro investiti dal governo olandese per stimolare l’economia dell’idrogeno nel paese e nel resto del mondo. rise della regione dell’Olanda Settentrionale come hotspot dell’idrogeno con lo status di Valle dell’Idrogeno Europea.
In questa fase dello sviluppo dell’idrogeno, il beneficio sociale è già realizzato lungo tutta la catena del valore e Visserman afferma che regole e incentivi coerenti non faranno altro che aumentare l’adozione e l’uso dell’idrogeno.
Non tutti i progetti citati sono stati realizzati ma una cosa è evidente, la Olanda è ricca di attività per consentire una transizione energetica in cui l’idrogeno potrebbe diventare la fonte di energia primaria.
Il Paese ha gettato le basi, abilitando le infrastrutture e alimentando la catena del valore, ma il successo dipenderà dalla sua capacità di mantenere lo slancio.