Idrogeno Verde per la transizione energetica: i piani dell’Europa

Dalla strategia alle iniziative della Commissione UE agli accordi aziendali, l’Europa è molto attiva nello sviluppo dell’idrogeno, blu e verde. Ecco le ultime novità

a cura di Andrea Ballocchi

Indice degli argomenti:

• Idrogeno verde per la transizione energetica: la necessità di infrastrutture
• Idrogeno e sicurezza: il ruolo delle aziende
• Idrogeno verde e il ruolo della ricerca: da Prometeo alla startup H2Pro

Sull’idrogeno verde per la transizione energetica l’Europa si stanno delineando programmi e iniziative. La Commissione Europea dopo aver presentato nel 2020 la propria strategia, che comprende anche l’installazione elettrolizzatori per produrre 40 GW entro il 2030, ora sta lavorando a definire lo sviluppo infrastrutturale. Per questo ha commissionato uno studio che servirà come base per la futura regolamentazione, attesa entro fine anno.

Intanto però ci sono anche i piani industriali, sotto forma di coalizioni e alleanze create per il grande interesse generato dall’idrogeno rinnovabile le cui potenzialità di mercato sono in netta crescita. Il mercato globale dovrebbe raggiungere i 2,28 miliardi di dollari entro i prossimi sei anni, con un CAGR del 14,24% tra 2020 e 2027, stima Grand View Research.

Gli stessi Paesi europei si stanno muovendo, pianificando a loro volta strategie e stringendo accordi.

In tutto questo scenario, il ruolo della ricerca è strategico anche per ridurre i costi: per questo è stato avviato il progetto UE Prometeo, coordinato da ENEA.

Idrogeno verde per la transizione energetica: la necessità di infrastrutture

Lo sviluppo dell’economia all’idrogeno passa necessariamente da una disponibilità di infrastrutture di rete e di stoccaggio adatte a collegare domanda e offerta. Ciò significa che oltre a reti dedicate esclusivamente all’idrogeno ci sarà bisogno anche di misure adeguate per miscelare l’idrogeno nella rete del gas naturale (idrogeno blu) nel breve e medio termine. Questo implica la necessità di regolamentare questa infrastruttura e sulla forma che questa dovrebbe assumere.

Per fornire un quadro più chiaro, la Commissione europea ha chiesto a Frontier Economics e a Guidehouse, di sostenere la loro valutazione d’impatto delle possibili misure di regolamentazione per la futura infrastruttura dell’idrogeno che farà avanzare un mercato dell’idrogeno UE funzionante. Si tratta rispettivamente di una delle principali società di consulenza strategica ed economica del Regno Unito e di una società di consulenza statunitense con una forte esperienza nel settore energetico.

Lo studio sarà consegnato nel terzo trimestre di quest’anno e impiegato dalla Commissione europea come stimolo per svolgere una valutazione d’impatto che accompagni l’azione legislativa, attesa nel quarto trimestre. Accompagnerà il lavoro preesistente fatto sul campo e fornirà la quantificazione dell’impatto delle diverse misure di regolamentazione. Una per tutte, la gestione in piena sicurezza.

Idrogeno e sicurezza: il ruolo delle aziende

Sull’argomento infrastrutture sono intervenute 94 aziende (tra cui le italiane Italgas e Snam),  che hanno inviato una lettera aperta alla stessa Commissione UE in cui la invitano a riconoscere il valore dell’idrogeno miscelato nelle reti gas esistenti. Nel documento sottolineano i pregi di utilizzare le miscele gas-idrogeno nel breve e medio termine, opzione utile anche per ottenere una maggiore riduzione dei gas serra a un costo sistemico inferiore rispetto all’utilizzo di una nuova infrastruttura dedicata per l’erogazione dell’idrogeno.

La spinta delle aziende è diretta anche a nuove partnership per realizzare nuovi progetti. A proposito di green hydrogen va segnalato l’accordo tra Total ed Engie per realizzare il più grande sito di produzione di idrogeno rinnovabile della Francia sulla costa meridionale. L’accordo copre la progettazione, lo sviluppo, l’installazione e il funzionamento del progetto, che produrrà cinque tonnellate di idrogeno verde ogni giorno una volta avviato. Per questo sarà installato un elettrolizzatore da 40MW nel sito della raffineria, che già oggi ospita pannelli solari fotovoltaici in loco con una capacità combinata di più di 100MW, impiegati per alimentare l’elettrolizzatore. Total ed Engie puntano ad iniziare la costruzione nel 2022, per avviare la produzione nel 2024.

Più recente è l’intesa siglata dalla italiana Saipem con Alboran Hydrogen per lo sviluppo congiunto e la realizzazione di cinque impianti per la produzione di idrogeno verde tramite il processo dell’elettrolisi, tre dei quali in Italia e gli altri due nel bacino del Mediterraneo.

Da parte delle aziende, va segnalato anche quanto sta portando avanti la Renewable Hydrogen Coalition. Fondata lo scorso novembre da SolarPower Europe e WindEurope e supportata da Breakthrough Energy, ha pubblicato a marzo una dichiarazione d’intenti per incrementare l’industria e l’infrastruttura dell’idrogeno rinnovabile

“Con la maturazione tecnologica, è necessario ora un rapido aumento di scala, un’ulteriore standardizzazione e diffusione per ridurre i costi e garantire la fattibilità economica dell’idrogeno rinnovabile” si scrive nel documento. Ulteriori ricerche e innovazioni porteranno nuove tecnologie innovative in Europa.

Occorre quindi accelerare e dispiegare in modo massiccio la capacità di generazione rinnovabile aggiuntiva in tutta Europa, come prerequisito di una fiorente industria dedicata.

Per questo occorre: razionalizzare gli investimenti infrastrutturali; introdurre meccanismi di sostegno che consentano l’adozione competitiva dell’idrogeno verde e dei carburanti elettronici derivati nei settori difficili da elettrificare, dove sono più preziosi. Altrettanto importante è intensificare il sostegno alla ricerca, all’innovazione e alla dimostrazione per sviluppare la prossima generazione di tecnologie dell’idrogeno rinnovabile.

Idrogeno verde e il ruolo della ricerca: da Prometeo alla startup H2Pro

Su idrogeno verde e transizione energetica lavora la ricerca per cercare e trovare nuove soluzioni tecnologiche più sostenibili e innovative, oltre che risolvere nodi critici.

Uno di questi è renderlo competitivo al 2030 o comunque prima possibile. Significa ridurre il costo a meno di 2 €/kg in prospettiva, grazie ad una tecnologia altamente efficiente capace di combinare l’elettricità da fotovoltaico (o eolico), con il calore da solare a concentrazione è stato avviato il progetto UE Prometeo. Lo coordina ENEA e per sostenerlo si prevede un investimento di 2,7 milioni di euro, di cui circa 2,5 milioni finanziati dall’Unione europea attraverso il programma pubblico-privato Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking.

Come segnalato dalla stessa Agenzia, nell’iniziativa è coinvolto un pool di imprese e istituzioni di ricerca italiane ed europee che si occuperanno di varie attività. Una parte lavorerà all’integrazione del prototipo con le fonti rinnovabili (Fondazione Bruno Kessler, IMDEA Energy e l’Istituto di ricerca svizzero EPFL, insieme a ENEA). C’è chi fornirà gli elettrolizzatori e il sistema di termo-regolazione (SOLIDpower). Al Gruppo italiano Maire Tecnimont tocca, invece, il compito dell’ingegnerizzazione del prototipo e della messa in marcia dell’impianto attraverso due sue controllate, NextChem e Stamicarbon. Snam lavorerà invece sulla modalità di iniezione di idrogeno verde nella rete gas, mentre Capital Energy seguirà lo stoccaggio chimico di elettricità rinnovabile e Stamicarbon lavorerà sui possibili impieghi nell’industria chimica.

L’Unione Europea, tra l’altro, ha annunciato il sostegno alla startup israeliana H2Pro che ha inventato una nuova tecnologia innovativa per separare l’acqua in idrogeno e ossigeno in un modo speciale che non emette CO₂. È talmente promettente che a oggi ha raccolto fondi per 22 milioni di dollari.

La tecnologia di H2Pro, conosciuta come E-TAC (Electrochemical – Thermally Activated Chemical), utilizza l’elettricità per dividere l’acqua in idrogeno e ossigeno. Tuttavia, a differenza dell’elettrolisi, l’idrogeno e l’ossigeno sono prodotti in fasi separate. Questo elimina la necessità di una membrana costosa, permette una costruzione più semplice e riduce significativamente il consumo di energia rispetto all’elettrolisi, secondo H2Pro.

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