Ridurre l’impatto dell’uomo sull’ambiente è ormai un obiettivo primario. Per raggiungerlo la Commissione Europea ha definito un percorso a lungo termine che prevede la riduzione di almeno il 55% dei gas serra entro il 2030 e l’azzeramento delle emissioni nette al 2050.

In questo percorso di carbon neutrality, l’idrogeno è un vettore energetico flessibile in grado di immagazzinare e fornire enormi quantità di energia, e non una fonte energetica tout court come il gas naturale, il carbone o il petrolio. Ad oggi la maggior parte di idrogeno prodotto viene da fonti fossili e solo in piccola parte da fonti rinnovabili (cosiddetto idrogeno green).

Poter produrre idrogeno verde ha il vantaggio di azzerare le emissioni: l'idrogeno, infatti, produce energia attraverso la combustione o tramite fuel cells per la produzione di elettricità ma rilascia solo acqua, senza emissioni di CO2. Pertanto, un suo impiego al posto delle fonti fossili, in settori dell'economia come la mobilità, il riscaldamento domestico, i processi industriali e la lavorazione delle materie prime può dare un grande contributo alla riduzione dei gas serra.

Tuttavia, per poter utilizzare l’idrogeno è necessario renderlo disponibile agli utilizzatori finali, in primis le industrie energivore, come quella siderurgica, e poter utilizzare gli asset esistenti in termini di trasporto e distribuzione. In questo senso si stanno muovendo i maggiori operatori di trasporto energetico europei (Transmission System Operator, TSO,) con in testa Snam, al fine di studiare come meglio utilizzare la rete di trasporto gas esistente, presente in maniera capillare sul territorio, per trasportare idrogeno puro o miscelato col metano.

La conversione di queste infrastrutture, detta anche repurposing, ridurrebbe, infatti, in maniera importante le tempistiche e i costi di realizzazione, in linea con l’urgenza imposta dagli obiettivi di transizione energetica a medio e lungo termine.

A livello tecnico questo approccio è percorribile, con una strategia che prevede inizialmente una percentuale ridotta di idrogeno miscelata al gas naturale per essere poi progressivamente incrementata fino al raggiungimento di una quota del 100%.

A tal fine è necessaria una valutazione della rete e dei suoi componenti, per la verifica della compatibilità con il nuovo fluido trasportato. Tale valutazione deve necessariamente affrontare alcune questioni tecniche legate specialmente alle proprietà chimico-fisiche dell’idrogeno e al comportamento dei materiali e dei componenti di linea in presenza di questo elemento.

A livello di materiali, l’idrogeno ha un effetto potenzialmente infragilente dovuto alla sua capacità di diffondersi nella matrice del metallo. Tale meccanismo non è nuovo, così come non è nuovo l’utilizzo dell’idrogeno nell’industria (gli idrogenodotti sono in uso da decenni nell’industria petrolchimica ed in particolare negli Stati Uniti), e ci sono già delle normative che possono essere usate come riferimento.

Le questioni tecniche che vanno affrontate in questo contesto sono delineate principalmente all'interno dello standard ASME B31.12 “Hydrogen Piping and Pipelines” sviluppato dall’associazione americana degli ingegneri meccanici (ASME, The American Society of Mechanical Engineers).

Lo standard ASME B31.12 fornisce, infatti, indicazioni precise che permettono l’utilizzo, relativamente immediato, delle reti esistenti con percentuali ridotte di idrogeno miscelato al gas naturale (meno del 10% vol.). La conversione delle linee esistenti è possibile, tuttavia, anche con percentuali di idrogeno superiori, potenzialmente fino al 100%, e lo standard ASME B31.12 delinea, con due approcci che consentono un diverso livello di utilizzo della rete, il percorso da seguire per dimostrare la “readiness” dei sistemi di condotte esistenti.

Relativamente all’Italia, RINA, che possiede competenze multidisciplinari, conosce e studia le criticità relative all’utilizzo di ambienti idrogenanti nell’industria da decenni (ad esempio in presenza di acido solfidrico) e negli ultimi anni ha affrontato anche il tema specifico del trasporto e stoccaggio di idrogeno gassoso in pressione. Oltre a competenze sugli aspetti di ingegneria e sicurezza, RINA ha anche delle specifiche dotazioni nei suoi laboratori che consentono la valutazione del comportamento dei materiali in presenza di idrogeno in pressione fino a 1000 bar. L’azienda sta quindi supportando i propri clienti nella valutazione della compatibilità dei materiali con l’idrogeno, e recentemente, ha avviato una collaborazione con Snam, tra i più importanti TSO d’Europa con i suoi quasi 33.000 km di condotte, per certificare la compatibilità della rete gas per il trasporto di idrogeno. Per questo progetto RINA ha creato un gruppo di lavoro composto da esperti e ingegneri specialisti attualmente impegnati nella valutazione della rete per confermarne l’utilizzo in presenza di idrogeno e giungere alla sua certificazione.

La certificazione indipendente assicura all’operatore stesso, e più in generale a tutte le parti interessate, che l'esercizio di valutazione della compatibilità al trasporto di idrogeno è stato eseguito seguendo un percorso condiviso e valutato in accordo con i requisiti degli standard tecnici di riferimento.

Il percorso seguirà un approccio a sistema, ovvero verranno valutati tutti i componenti presenti nella rete con diverse sfide legate, ad esempio, al numero enorme di dati e informazioni da recuperare ed elaborare al fine di identificare la massima percentuale di idrogeno che può essere trasportata miscelata con il gas naturale e le massime pressioni ammissibili.

Grazie a ciò, l’Italia potrà vantare di essere uno tra i primi paesi europei e al mondo ad avere un network così esteso certificato come H2 ready.