Idrogeno: una Molecola per la Transizione Energetica

Idrogeno: una Molecola per la Transizione Energetica

Nel prossimo futuro potrebbe delinearsi sempre di più come il partner ideale di fonti di energia rinnovabile come il solare e l’eolico. Stiamo parlando dell’idrogeno, la molecola che potrebbe guidare uno sviluppo energetico green in diversi settori: dalle auto alle navi, dai treni al riscaldamento domestico. Vediamo esattamente che cos’è l’idrogeno e quali potrebbero essere i vantaggi e gli svantaggi di questo importante e tanto discusso vettore energetico.

L’elemento più abbondante e leggero dell’Universo

L’idrogeno è l’elemento chimico più leggero e abbondante dell’universo e a pressione atmosferica e temperatura ambiente si presenta come idrogeno gassoso in forma biatomica ( per questo parliamo di molecola). Un parametro fondamentale che serve per caratterizzarlo è certamente la densità energetica, nient’altro che la quantità di energia presente in una data massa o in un dato volume. Paragonandolo al gas naturale o alla benzina presenta una densità energetica per unità di massa maggiore rendendolo attraente come carburante per i trasporti. Il rovescio della medaglia è che ha una bassa densità di energia per unità di volume, questo significa che per disporre della stessa quantità richiesta di energia rispetto ad altri combustibili abbiamo bisogno di maggiori volumi di idrogeno. In parole semplici, questo può essere ottenuto usando contenitori più grandi per conservarlo.

Prima si è parlato di idrogeno come vettore energetico, ma cosa significa esattamente? Vuol dire che non è una fonte energetica come può esserlo il Sole o il vento, ma è può essere visto come un modo per trasportare o stoccare energia. Il suo ruolo è potenzialmente affine a quello dell’elettricità.

Emette solo acqua e calore

L’idrogeno utilizzato in una cella a combustibile, che serve ad alimentare un’auto a idrogeno, non emette nient’altro che acqua e calore, quindi è essenzialmente pulito. Il punto è che oggi la grande maggioranza viene prodotto da fonti fossili, gas naturale e carbone su tutti. L’obiettivo è abbandonare questo tipo di produzione di idrogeno che rilascia nell’atmosfera e passare definitivamente all’idrogeno green prodotto partendo da fonti di energia rinnovabile. Il problema è che ad oggi la produzione di idrogeno da fonti fossili è più conveniente rispetto alla produzione da fonti pulite ma si pensa che questo possa cambiare nel prossimo futuro poiché il costo dell’idrogeno prodotto con l’elettricità rinnovabile potrebbe diminuire del 30% entro il 2030 grazie all’abbassamento dei costi delle energie rinnovabili.

Per i vari utilizzi, l’idrogeno può essere compresso, liquefatto o trasformato in combustibili a base di idrogeno che possiedono una densità energetica maggiore. Per questo motivo l’idrogeno è stato pensato come un potenziale carburante per i trasporti, integrando l’elettricità e i biocarburanti. I primi esempi di utilizzo dell’idrogeno nel trasporto già esistenti riguardano le auto e i treni. In Austria, costruito dalla società di trasporti europea Alstom, il treno Coradia iLint sfrutta la tecnologia delle celle a combustibile per trasformare ossigeno e idrogeno in elettricità. Il treno può raggiungere velocità fino a 140 chilometri orari, è silenzioso ed “emette solo vapore e acqua”.

Le auto a idrogeno

Per quanto riguarda le auto a idrogeno è sfida tra le giapponesi Toyota e Honda e la sudcoreana Hyundai con le loro versioni a idrogeno già presenti sul mercato. Sono, dunque, il Giappone e la Corea del Sud a cercare di fare da apripista per gli altri paesi. Di fondamentale importanza sono gli incentivi del governo giapponese che tra i piani ha l’obiettivo di produrre 6,2 milioni di auto a celle a combustibile a idrogeno e costruire almeno 1.200 stazioni di rifornimento entro il 2040.

In Italia, per il momento, a Bolzano è presente l’unica stazione di rifornimento dove il costo dell’idrogeno si aggira intorno ai 13,7 € / kg, con un pieno di, ad esempio, una Hyundai Nexo o una Toyota Mirai che costa tra i 70 e gli 80 euro, sufficienti per percorrere oltre 600 km.

Articolo scritto per il numero di Aprile 2021 della rivista ACEPER impresa green – Il racconto di un mondo che si rinnova

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Domenico Buoniconti

Domenico Buoniconti

Astrofisico e Global Change Ecologist, studio con grande passione le energie rinnovabili per avere, giorno dopo giorno, un quadro sempre più chiaro del mercato energetico e di tutte le tecnologie pronte ad imporsi nel prossimo futuro.
Domenico Buoniconti

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Astrofisico e Global Change Ecologist, studio con grande passione le energie rinnovabili per avere, giorno dopo giorno, un quadro sempre più chiaro del mercato energetico e di tutte le tecnologie pronte ad imporsi nel prossimo futuro.

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