Per Anthony Patt, gli ambiziosi piani europei per un’economia dell’idrogeno sono al servizio dell’industria del petrolio e del gas piuttosto che dei consumatori e del clima. La Svizzera dovrebbe riflettere attentamente se vuole salire su questo carro.
Se l’idrogeno viene prodotto correttamente e utilizzato in modo responsabile, il gas reattivo può svolgere un ruolo importante nella transizione energetica. L’idrogeno può infatti riscaldare gli edifici, alimentare i veicoli e sostituire direttamente il gas naturale e il carbone nei processi industriali ad alta temperatura.
L’idrogeno e la CO2 estratti dall’aria possono anche essere utilizzati per produrre combustibili sintetici che possono sostituire l’olio da riscaldamento, la benzina e la paraffina o servire come materia prima per prodotti chimici e plastici neutri dal punto di vista della CO2.
Infine, l’idrogeno viene utilizzato anche per immagazzinare energia elettrica. È particolarmente superiore alle batterie quando è necessario immagazzinare grandi quantità di elettricità per lunghi periodi di tempo. Ma per quanto versatile e allettante possa sembrare, l’idrogeno comporta anche diverse sfide.
Anthony Patt è professore di Protezione e adattamento al clima presso il Politecnico di Zurigo.
In primo luogo, lo stoccaggio: ci vuole molta energia per pressurizzare o raffreddare l’idrogeno. Le molecole piccole e volatili tendono a diffondersi attraverso molti materiali. I nuovi approcci, come i nanomateriali o la conversione dell’idrogeno in sostanze più immagazzinabili, non sono ancora del tutto sviluppati.1 I costi di stoccaggio sono elevati.2
Anche la produzione è impegnativa.x#3 Oggi quasi tutto l’idrogeno viene prodotto dal gas naturale, che rilascia nell’atmosfera molte emissioni di CO2. Questo idrogeno grigio deve essere gradualmente eliminato.
L’idrogeno blu viene prodotto anche dal gas naturale, dove il CO2 viene catturato e stoccato in modo permanente nel sottosuolo. Sfortunatamente, grandi quantità di gas naturale, soprattutto metano, un potente gas a effetto serra, fuoriescono durante il processo.
L’opzione più pulita è l’idrogeno verde, che utilizza energia rinnovabile per scindere l’acqua in idrogeno e ossigeno. Tuttavia, questa soluzione è estremamente inefficiente. Se l’idrogeno viene infine consumato per generare calore o elettricità, più della metà dell’energia utilizzata va persa (si veda questo post del blog).
Nuove preoccupazioni sull’idrogeno
Ora sta emergendo un altro problema legato alle perdite di idrogeno: fino a poco tempo fa le perdite erano viste solo come una perdita economica, ma la posta in gioco è molto più alta. L’idrogeno che fuoriesce reagisce nell’atmosfera con gli scarsi radicali OH che decompongono il metano. Le perdite di idrogeno prolungano quindi la vita del metano nell’atmosfera.
Le conseguenze sull’impatto climatico dell’utilizzo dell’idrogeno sono notevoli.4 Gli scenari che utilizzano solo idrogeno verde con bassi tassi di perdita offrono chiari vantaggi climatici. Tuttavia, non appena l’idrogeno blu entra nel mix e i tassi di perdita aumentano, i benefici a volte scompaiono completamente. Uno scenario con il 30% di idrogeno blu e tassi di perdita superiori al 3% riscalderebbe l’atmosfera più dei combustibili fossili sostituiti dall’idrogeno in un periodo di 20 anni.5
Quanto si perde effettivamente?
La risposta è che non lo sappiamo perché ci sono pochissime ricerche in merito. Possiamo ipotizzare che l’idrogeno perda più del gas naturale, e le stime per le perdite di gas naturale sono superiori al 3%.x#6 Lo studio più completo fino ad oggi valuta le perdite di idrogeno tra il 2,9 e il 5,6%.x#7
Esistono potenti gruppi di pressione che spingono politicamente affinché l’idrogeno venga utilizzato il più possibile. L’influenza politica è finanziata principalmente dall’industria dei combustibili fossili, perché la produzione, la distribuzione e la vendita di fonti energetiche liquide e gassose sono tra le loro competenze principali.8 Molte persone, come me, sono estremamente preoccupate per le conseguenze di piani ambiziosi sull’idrogeno in tutta Europa, sia per i consumatori che per il clima.
"L’idrogeno può contribuire a riorganizzare il sistema energetico, ma comporta anche dei rischi. La Svizzera, e tutti noi, dovremmo essere prudenti con l’idrogeno ed evitare di usarlo quando esistono alternative migliori".
In concreto, ciò significa che laddove è possibile l’elettrificazione diretta, ad esempio per le pompe di calore e le auto elettriche a batteria, i costi dell’elettricità saranno di gran lunga inferiori a quelli dell’idrogeno. I nostri modelli energetici dimostrano inoltre che la sicurezza dell’approvvigionamento garantita dal commercio di elettricità con l’Europa è significativamente più vantaggiosa di un sistema elettrico nazionale autosufficiente dal punto di vista energetico con stoccaggio dell’idrogeno per il bilanciamento della produzione stagionale.
I politici sono già sottoposti a forti pressioni per fornire elettricità rinnovabile sufficiente ad eliminare gradualmente i combustibili fossili nei prossimi 20 anni. Se si aggiunge l’inefficiente idrogeno verde, sarà ancora più difficile.x#10 Se l’elettricità pulita non sarà sufficiente a produrre abbastanza idrogeno verde, dovremo ripiegare sull’idrogeno blu, se necessario, e dovremmo evitarlo a tutti i costi.
Limitare il suo uso ad applicazioni sensate
Il governo svizzero ha il merito di essere molto più cauto sull’idrogeno rispetto a molti Paesi europei. Il Consiglio federale ha recentemente annunciato di voler utilizzare l’idrogeno solo nei casi in cui non possa essere direttamente elettrificato.11 Spero che la Svizzera mantenga la sua posizione e resista alle pressioni della lobby dell’idrogeno. Tutti noi dovremmo essere prudenti con l’idrogeno e usarlo solo quando non ci sono alternative migliori.
In questo senso, potrebbero essere d’aiuto norme più severe che impediscano in futuro l’uso di idrogeno grigio o blu. I politici potrebbero anche fare di più per garantire che la Svizzera possa continuare a partecipare al mercato europeo dell’elettricità. Infine, il nostro Paese potrebbe promuovere la ricerca sulle perdite di idrogeno in modo che l’idrogeno verde non abbia un impatto negativo sul clima.
Prof. Anthony Patt
