Ilaria Rosella Pagliaro Secondo una ricerca pubblicata su Nature Energy, l'idrogeno verde offre vantaggi significativi nella riduzione delle emissioni di CO2 solo se prodotto con energia pulita e vicino al luogo di utilizzo, evidenziando la complessità del suo ciclo di vita
@Canva
L’idrogeno verde è davvero la chiave per un futuro a basse emissioni di CO2? Mentre cresce l’entusiasmo intorno a questa promettente tecnologia, emergono anche dubbi e domande. Come può l’idrogeno verde contribuire alla lotta contro il cambiamento climatico? Quali sono le sfide legate alla sua produzione e al trasporto? È davvero possibile ridurre le emissioni se consideriamo l’intero ciclo di vita di questa tecnologia?
L’idrogeno verde viene spesso – ma non sempre – considerato un vantaggio per la riduzione delle emissioni di CO2. Questo è quanto emerge dalla ricerca pubblicata su Nature Energy da Kiane de Kleijne, dell’Università Radboud e dell’Università Tecnica di Eindhoven:
Se si calcola l’intero ciclo di vita della produzione e del trasporto dell’idrogeno verde, i guadagni di CO2 possono risultare deludenti. Tuttavia, se l’idrogeno verde viene prodotto con elettricità molto pulita e localmente, può realmente aiutare a ridurre le emissioni.
Si pensa che l’idrogeno verde possa dare un importante contributo alla riduzione delle emissioni di gas serra. Le aziende olandesi stanno attualmente investendo nello sviluppo dell’idrogeno verde in paesi dove l’energia verde, necessaria per produrre idrogeno, può essere facilmente generata, come la Namibia e il Brasile. L’UE mira inoltre a produrre 10 milioni di tonnellate di idrogeno verde e a importarne altri 10 milioni entro il 2030, come sottolineato dalla scienziata ambientale De Kleijne:
L’idrogeno verde ha un grande potenziale come tecnologia grazie alla sua versatilità e ai suoi numerosi usi. Ma purtroppo, vedo ancora alcune difficoltà da affrontare.
Il ciclo di vita completo della produzione dell’idrogeno verde
Per oltre mille progetti di idrogeno verde pianificati, De Kleijne ha calcolato le emissioni di gas serra associate alla produzione dell’idrogeno verde, includendo la produzione di pannelli solari, turbine eoliche e batterie per fornire energia, e il trasporto tramite condotte o navi:
L’idrogeno verde viene prodotto scindendo l’acqua in ossigeno e idrogeno in un elettrolizzatore usando energia verde. Si può poi utilizzare quell’idrogeno come materia prima o combustibile. L’idrogeno prodotto dal gas naturale è già ampiamente utilizzato come materia prima, ad esempio nell’industria chimica per produrre metanolo e ammoniaca per fertilizzanti.
Il vantaggio dell’idrogeno verde è che durante la scissione dell’acqua, oltre all’idrogeno, viene rilasciato solo ossigeno e non CO2. Tuttavia, ciò richiede grandi quantità di energia verde, come specificato da De Kleijne:
Si possono ridurre le emissioni solo se si utilizza energia verde, come quella eolica o solare. Ma anche in quel caso, le emissioni derivanti dalla produzione delle turbine eoliche e dei pannelli solari si sommano considerevolmente. Se si considera l’intero ciclo di vita in questo modo, l’idrogeno verde porta spesso, ma non sempre, a guadagni di CO2.
I guadagni di CO2 sono di solito maggiori quando si utilizza l’energia eolica piuttosto che quella solare. Questo migliorerà ulteriormente in futuro, poiché verrà utilizzata più energia rinnovabile per produrre le turbine eoliche, i pannelli solari e l’acciaio per l’elettrolizzatore, ad esempio.
La sfida del trasporto dell’idrogeno
La produzione di idrogeno comporta le emissioni più basse in luoghi dove c’è molta energia solare o eolica, come il Brasile o l’Africa. Il rovescio della medaglia è che questo idrogeno deve poi essere trasportato in Europa. Questo è tecnologicamente impegnativo e può generare molte emissioni extra:
Il trasporto dell’idrogeno verde su lunghe distanze contribuisce così tanto alle emissioni totali che gran parte dei guadagni di CO2 derivanti dalla produzione in luoghi distanti e favorevoli viene annullata.
Per brevi distanze, le emissioni di trasporto risultano essere le più basse per i gasdotti, mentre il trasporto di idrogeno liquido è il migliore per lunghe distanze. Il messaggio chiave, secondo la scienziata, è che non dovremmo affermare che tecnologie come l’idrogeno verde siano completamente prive di emissioni.
Gli attuali metodi di calcolo che formano la base per le normative di solito non considerano le emissioni derivanti da ciò che deve essere prodotto per generare idrogeno, come i pannelli solari e gli elettrolizzatori, o le perdite di idrogeno durante il trasporto. Potrebbe sembrare quindi che l’idrogeno verde non produca molte emissioni, ma non è affatto così.
Osservando le emissioni su tutto il ciclo di vita, possiamo fare un confronto migliore tra le tecnologie e individuare dove possono essere apportati miglioramenti nella catena. Inoltre, possiamo chiederci: cosa è importante produrre nei Paesi Bassi e in Europa? E quando potrebbe essere meglio spostare un’industria in un’altra parte del mondo?
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Fonte: Radboud University
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