L’idrogeno dalle parole ai fatti

L’idrogeno ha passato la fase di una promessa per il futuro sistema energetico, chiacchierato all’interno di convegni e conferenze e studiato nelle diverse soluzioni e tecnologie presenti in tutta la sua filiera. È orami entrato di fatto tra le soluzioni identificate come imprescindibili per il raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione profonda del sistema energetico, coinvolgendo la programmazione politica, lo sviluppo industriale, l’aumento della capacità manifatturiera, l’identificazione di percorsi e progetti pilota che permettono di implementarlo in maniera efficace ed economica.

È necessario comprendere a monte un elemento importante: l’idrogeno non è una tecnologia, rappresenta piuttosto un segmento rilevante del sistema energetico, in futuro potrebbe rappresentare quella parte del sistema energetico basato sulle molecole, in parallelo all’altro segmento basato sugli elettroni. Questi due rami, molecole ed elettroni, sono necessari per asset specifici che inglobano, determinanti per un sistema energetico robusto alla base di un forte e solido sistema economico. Quindi, in questo l’idrogeno, con tutta la sua filiera di produzione, logistica e trasporto, coinvolgendo le reti gas, lo stoccaggio e gli usi finali, è una realtà per abilitare questo nella direzione della sostenibilità ambientale a tutto tondo.

L’Europa ha dato una direzione precisa pubblicando la Strategia Europea sull’idrogeno. L’Italia deve essere allineata con la direzione tracciata dalla Commissione Europea. Più soluzioni tecnologiche contribuiranno alla transizione verso l’utilizzo dell’idrogeno verde. Incluse quelle di produrre idrogeno a basse emissioni. Si potrà così contribuire alla costruzione del mercato e ad abilitare gli usi finali. Parallelamente i costi dell’idrogeno da fonti rinnovabili devono essere abbattuti velocemente. Per supportate la produzione di idrogeno da fonti rinnovabili saranno necessari una rapida ridefinizione degli obiettivi specifici del Piano Energia e Clima, semplificazioni sugli iter autorizzativi, supporto all’industria degli elettrolizzatori e azioni in ambito regolatorio, a partire dalla definizione di un quadro regolatorio relativo alle Garanzie di Origine dell’Idrogeno nelle sue varie forme da rinnovabili e da gas naturale con il sequestro della CO₂ e alla creazione di schemi incentivanti opportuni. L’idrogeno a basso contenuto di carbonio avrà un ruolo importante in una fase di transizione e sarà elemento abilitante per lo sviluppo delle applicazioni finali e quindi della creazione di una domanda. Entrambi saranno fondamentali per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione. Per produrre idrogeno verde da elettrolisi è importante prevedere impianti rinnovabili dedicati in aggiunta a quelli previsti per raggiungere gli obiettivi del PNIEC e si rivelerà fondamentale semplificare gli iter autorizzativi degli impianti rinnovabili, in particolare responsabilizzando le istituzioni territoriali nell’offrire bandi di messa a disposizione dei terreni per gli impianti rinnovabili.

In questa prima fase di costruzione della filiera idrogeno è doveroso dare priorità a progetti che abbiano un solido modello di costo alla base. Progetti pilota sono in fase di sviluppo in numerosi contesti territoriali, soprattutto nel sud e nelle isole e in quei contesti dove la domanda incontra l’offerta. Questo è un requisito fondamentale. Nella Valcamonica, con la prima linea ferroviaria di treni regionali a diesel in corso di conversione a idrogeno, piuttosto che in contesti di poli industriali energivori, soprattutto raffinerie e industrie chimiche: casi ideali per produrre idrogeno e utilizzarlo in una applicazione di prossimità.

Cosa serve per identificare la fattibilità di un progetto pilota? Bisogna sviluppare un modello di costo che identifichi tra investimenti, costi operativi e tempi di ammortamento qual è il costo di produzione dell’idrogeno secondo la scelta tecnologica (e.g. se per elettrolisi, reforming di gas verde). Il costo dell’idrogeno deve essere compatibile con il modello di costo associato all’utilizzo. Ad oggi gli usi che premiano maggiormente sono relativi alla mobilità pesante, all’uso come elemento nell’industria chimica, nelle raffinerie o nelle acciaierie.

Un esempio di questo è l’uso nell’industria dell’ammoniaca per la produzione dei fertilizzanti. Qui l’idrogeno è un elemento utilizzato in un syngas che alimenta il processo di Haber-Bosch, da cui esce l’ammoniaca, che viene utilizzata per la produzione dell’urea. Ad oggi si usa metano per alimentare questo processo di conversione chimica. In futuro, il metano può essere via via ridotto sostituendolo da sistemi di elettrolisi, che a partire da energie rinnovabili, acqua e anidride carbonica realizzano il syngas utile al processo di produzione dell’ammoniaca. Questo percorso può arrivare alla decarbonizzazione completa del processo chimico, abbattendo il 50% di emissioni CO₂ che non può essere abbattuto dal processo di produzione dell’urea a valle.

Un altro esempio è relativo alle acciaierie dove l’idrogeno può essere utilizzato come agente riducente nei forni a riduzione diretta (DRI), oppure nei forni ad arco elettrico (EAF), abbattendone drasticamente le emissioni inquinanti. Analogamente può essere utilizzato in diversi altri processi interni alle raffinerie o all’industria chimica.

In Italia è presente un settore industriale articolato che copre tutta la filiera dell’idrogeno, dai componenti ai sistemi, dalla produzione alle tecnologie per il riutilizzo (pile a combustibile, turbine e bruciatori), una competenza sulle infrastrutture per la logistica e trasporto, tra le più ampie a livello globale, per finire sull’ingegneria di processo, sulla realizzazione di impianti, di mezzi per la mobilità ferroviaria, pesante su gomma, marittima.

L’Italia deve puntare a supportare progetti nazionali di grande scala, che sfruttino le competenze delle aziende italiane per competere poi a livello internazionale. Iniziative che porteranno alla creazione di strumenti estesi e replicati su tutto il settore.

Nel frattempo, bisognerà esplorare temi abilitanti quali la costruzione di un’infrastruttura di logistica e trasporto dell’idrogeno, le opzioni relative all’importazione e al suo stoccaggio. L'Italia ha una rete del gas sviluppata in maniera capillare che può essere utilizzata fin da subito e poi potenziata a costi minimi per accogliere sempre maggiori quantità di idrogeno miscelato con il gas naturale in vista dello sviluppo del trasporto di idrogeno puro. Risulta quindi importante potenziare le infrastrutture per la mobilità a Idrogeno, oggi quasi inesistenti, anche mediante azioni di semplificazione e uniformazione del processo di autorizzazioni per la costruzione delle stazioni di servizio, prevedendo misure a supporto della realizzazione delle stazioni di rifornimento in linea con gli obiettivi di sviluppo della Direttiva DAFI.

Su tutto questo, il settore ha bisogno di un supporto diretto e indiretto per poter decollare: rimuovere le barriere verso il mercato, nell’ottica della neutralità tecnologica e fornire un supporto economico al settore, con incentivi che permettano di superare gli ostacoli di trasferimento delle tecnologie sul mercato.

I piani di sviluppo strategici come il PNRR, il PNIEC e la strategia idrogeno dovranno essere collocati in un piano esecutivo con azioni di brevissimo – medio e lungo termine. Sarebbe controproducente rimandare al futuro il supporto allo sviluppo di una filiera idrogeno soltanto perché sussistono ancora criticità. Non investire sull’idrogeno oggi, chiaramente seguendo dei criteri di priorità, nei settori dove sicuramente l’idrogeno sarà un vettore energetico necessario alla transizione, causerà una nuova valle della morte per buona parte del settore industriale manifatturiero potenzialmente coinvolto, comporterà dei ritardi nell’adozione di un percorso di decarbonizzazione che non può basarsi sull’elettrificazione totale del sistema energetico. Chi difende questa posizione o lo fa in malafede, o non conosce i fondamenti su cui si basa un sistema energetico complesso di una società economicamente avanzata, che richiede tanta energia e a basso costo, adesso, domani e nel nostro futuro.

Dall’altro lato sarà importante considerare tutte quelle tecnologie che possano portarci in breve tempo ad aumentare la disponibilità di idrogeno, riducendone il costo sul mercato e abilitando il suo utilizzo negli usi finali prioritari.