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Oct 25, 2023

6 ragioni per cui l'idrogeno è il carburante del futuro

By Ewan Thomson We have been putting hydrogen to use since at least the 17th

Di Ewan Thomson

Abbiamo utilizzato l’idrogeno almeno dal XVII secolo, decenni prima che qualcuno sapesse veramente cosa fosse, prima che Henry Cavendish lo riconoscesse per la prima volta come un elemento distinto e gli desse un nome nel 1766.

Esistono numerosi modi per utilizzare l’idrogeno per arricchire la nostra vita: lo usiamo per il calore, per la luce, per fertilizzare i raccolti e persino per i viaggi nello spazio, solo per citare alcune applicazioni.

E nuovi usi e funzioni dell’idrogeno stanno ancora emergendo. Ecco sei ragioni per cui l’idrogeno sarà probabilmente una fonte energetica rinnovabile vitale del futuro.

Quando si utilizza l'idrogeno non viene prodotta anidride carbonica (CO2). Quando reagisce con l'ossigeno, l'idrogeno genera solo elettricità, acqua e calore. E poiché non contiene carbonio, non viene creata CO2.

Ciò significa che passando dai combustibili fossili all’idrogeno nei motori, nelle turbine a gas, nelle caldaie e nelle celle a combustibile, la creazione di energia e calore può essere effettuata senza emissioni dirette di CO2. I proprietari degli impianti possono passare alle tecnologie dell’idrogeno come la turbina a gas idrogeno di Mitsubishi Power, un marchio di soluzioni energetiche di Mitsubishi Heavy Industries (MHI), convertendosi alla co-combustione dell’idrogeno e presto alla combustione a idrogeno al 100%.

L’idrogeno brucia rapidamente e ad alta temperatura. Quando si combina con l'ossigeno e si accende, forma acqua e rilascia calore.

Lo sviluppo della nostra conoscenza su come gestire in sicurezza l’infiammabilità dell’idrogeno ha sbloccato il potenziale dell’idrogeno come risorsa per le nostre esigenze energetiche a lungo termine, poiché ora è possibile produrre combustibili più puliti con idrogeno altamente efficiente.

L’idrogeno è l’elemento più abbondante nell’universo ed è ovunque intorno a noi, principalmente sotto forma di acqua (H2O) e combustibili fossili, altrimenti noti come idrocarburi. Ma è raro trovare idrogeno puro in natura sotto forma di gas: i livelli tipici sono inferiori a una parte per milione in volume. Per produrre idrogeno puro, quindi, deve essere prodotto da combustibili fossili, biomassa o acqua.

La maggior parte dell’idrogeno oggi in uso viene prodotto mediante un processo termico. Questo utilizza alte temperature per produrre vapore, che a sua volta viene miscelato con idrocarburi per produrre idrogeno. Ma viene sempre più prodotto utilizzando processi alimentati dall’energia solare, elettrolitici o addirittura biologici.

La quantità di energia prodotta da fonti energetiche rinnovabili come l’energia solare ed eolica tende a fluttuare a causa delle condizioni meteorologiche. La combinazione di soluzioni di stoccaggio dell’energia con le energie rinnovabili mitiga la natura intermittente della produzione di energia rinnovabile e l’idrogeno è un comprovato fornitore di stoccaggio efficace.

La conversione dell'energia rinnovabile in idrogeno tramite elettrolisi ne consente l'immagazzinamento e l'utilizzo in un secondo momento, stabilizzando al tempo stesso la rete energetica fornendo una fonte di energia "alla spina". Meglio ancora, l’idrogeno può essere immagazzinato per lunghi periodi senza perdite significative.

L’idrogeno può anche essere utilizzato come combustibile per alimentare processi industriali ad alta intensità energetica, come la lavorazione dei metalli e la produzione del vetro. L’industria pesante ha davanti a sé un impegnativo percorso di decarbonizzazione, che rappresenterà quasi il 40% del consumo energetico finale mondiale nel 2021.

È probabile che l’idrogeno sia uno strumento importante per sostituire i combustibili fossili in un’industria difficile da abbattere, molti dei quali sono difficili da elettrificare. Le iniziative sono già in corso: il produttore di acciaio ArcelorMittal sta sviluppando la produzione su scala industriale e l'uso di ferro a riduzione diretta (DRI) realizzato con idrogeno al 100%.

L’impennata degli investimenti nell’idrogeno testimonia il suo potenziale. La diffusione dell’elettrolisi ha raggiunto livelli record nel 2021, con oltre 200 MW di capacità aggiuntiva aggiunta, tre volte superiore rispetto al 2020.

Il database dei progetti sull’idrogeno dell’Agenzia internazionale per l’energia (IEA) mostra quasi 1.500 progetti a basse emissioni di carbonio. Si prevede che il solo mercato dell’idrogeno “verde”, valutato a 676 milioni di dollari nel 2022, raggiungerà i 7,3 miliardi di dollari entro il 2027. L’Inflation Reduction Act (IRA) negli Stati Uniti offre sussidi significativi per la produzione di idrogeno verde, che si prevede accelererà ulteriormente la crescita del mercato .