Il gas naturale rappresenta una risorsa storica per il nostro Paese, tant’è vero che l’Italia vanta un livello di copertura infrastrutturale tra i più alti in Europa, con 295.000 km di rete e l’82% delle famiglie italiane raggiunto dal gas naturale.

Il gas ha vissuto l’era della metanizzazione - quando il gas naturale è entrato nelle case degli italiani portando una risorsa pulita ed efficiente per la gestione dei consumi domestici - e ha saputo affrontare le sfide imposte dal processo di liberalizzazione. Grazie alle sue virtù ambientali e alla versatilità di impiego, ha oggi una posizione centrale nel soddisfacimento del fabbisogno energetico nazionale nei diversi settori in cui viene utilizzato: dal termoelettrico e industriale al domestico fino ai trasporti, anche pesanti e navali nella forma di GNL.

Il gas naturale è oggi chiamato a rinnovarsi: il nuovo contesto energetico è fortemente connotato dall’impellente necessità di decarbonizzazione, nuove risorse concorrono al raggiungimento dei target di sostenibilità ambientale, vi è una forte aspettativa sociale - e in parte anche istituzionale - nei confronti delle fonti rinnovabili e, per contro, vi sono orientamenti che mirano a ridurre notevolmente l’impiego di fonti fossili.

In quest’ottica, la tecnologia power to gas rappresenta sicuramente un forte segnale di innovazione a beneficio dell’intero sistema, che può dare un contributo rilevante, anche in termini di efficienza, nel percorso verso la  decarbonizzazione. Questo sotto diversi aspetti.

Il power to gas è prima di tutto una soluzione efficiente per l’accumulo di energia elettrica in eccesso prodotta con l’utilizzo delle fonti rinnovabili e in quest’ottica rappresenta un importante strumento per la flessibilità del sistema energetico.

Grazie a questa tecnologica, l’elettricità in eccesso può infatti essere utilizzata per produrre idrogeno o – attraverso il processo di metanazione – gas sintetico, che possono essere stoccati, utilizzati direttamente o miscelati con altri gas.

La chimica del power to gas

Fonte: California Hydrogenen Business Council P2G: The Case for Hydrogen White Paper 2015

Il power to gas rappresenta quindi una risposta a quelle che sono oggi le problematiche da affrontare se si vuole tendere verso un mix energetico con una forte presenza delle fonti rinnovabili: intermittenza, necessità di accumulo e distanza dai siti di produzione.

Si tratta di una modalità di accumulo chimico dell’energia che può essere trasportata dalle zone ad alta produzione – come il sud-Italia, dove sole e vento non mancano - a quelle ad elevata domanda, come il nord-Italia, dove è maggiore l’utilizzo di energia per usi industriali ma minore la produzione da rinnovabili.

L’energia accumulata e trasformata in idrogeno o gas di sintesi verrebbe poi trasportata utilizzando l’infrastruttura del gas naturale.

Si tratta quindi di una soluzione ottimale ed efficiente sotto due profili in particolare.  

Il power to gas prima di tutto consente di accumulare energia in eccesso associando bassi costi e alta resa sotto il profilo della capacità di stoccaggio.

Capacità di stoccaggio energia elettrica

Fonte: Fraunhofer ISE, 2015

Costo stoccaggio energia (euro/MWh)

Fonte: EIA, Lazand, Elaborazione Snam

In secondo luogo, dal momento che l’energia accumulata può essere trasportata attraverso i gasdotti, il power to gas rappresenta un’importante opportunità per sfruttare le diffuse infrastrutture per il trasporto e la distribuzione del gas naturale per diffondere nuovi vettori a basso impatto ambientale, i cosiddetti green gas che, oltre all’idrogeno e al gas di sintesi comprendono anche il biometano, che ha un impatto sulle emissioni di CO2 addirittura negativo. Si va sempre più sviluppando una “filiera verde” del gas naturale che porterà importanti benefici sui versanti della sostenibilità ambientale e della valorizzazione della produzione nazionale.

Sul versante dell’impatto ambientale, tale tecnologia costituisce un virtuoso esempio di economia circolare se si prende in considerazione il processo di metanazione: l’idrogeno prodotto con l’energia elettrica in eccesso può essere combinato con anidride carbonica per produrre metano sintetico, con un’efficienza del sistema che supera il 70%. In questo modo, il power to gas, oltre a consentire il reimpiego di energia elettrica in eccesso attraverso la trasformazione in un vettore pulito, sottrae CO2 all’ambiente favorendo ulteriormente il raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione.

Non da ultimo, il power to gas costituisce un importante esempio di partnership tra gas naturale e fonti rinnovabili, segno che l’approccio strategico rispetto al mondo energetico deve cambiare e acquisire una visione integrata e non più settoriale. Il processo di decarbonizzazione non può essere affidato a un'unica risorsa, né è immaginabile un futuro in cui il fabbisogno energetico possa essere soddisfatto unicamente da fonti rinnovabili. Occorre garantire non solo la sostenibilità ambientale ma anche la sicurezza degli approvvigionamenti e la continuità delle forniture. Se rispetto alla prima le rinnovabili hanno indubbi benefici, per quanto riguarda gli altri due aspetti presentano dei limiti difficilmente superabili che possono essere invece ampiamente compensati con l’utilizzo del gas naturale, senza trascurare l’impatto ambientale. Per questo motivo, il gas naturale resterà centrale nell’assetto energetico del futuro e insieme alle rinnovabili, proprio secondo un approccio sinergico fondato sulla cooperazione tra i diversi vettori energetici, potrà aiutare il sistema a raggiungere efficacemente i target ambientali.