Fino al 100% di idrogeno nel riscaldamento: l’esperienza di Bosch

Bosch, multinazionale leader per tecnologie e servizi in diversi settori strategici, è da sempre attiva nello sviluppo di nuovi prodotti che utilizzano energie pulite e rinnovabili tra cui l’idrogeno, dalla produzione all’utilizzo finale.

Nel percorso verso la sostenibilità, l’elettrificazione da sola difficilmente potrà consentire una completa decarbonizzazione degli edifici, soprattutto in Italia, in cui ad oggi il riscaldamento a gas rappresenta oltre l’80% degli impianti esistenti. Per questo la Divisione Bosch Termotecnica, oltre agli ingenti investimenti già stanziati a favore dello sviluppo di pompe di calore elettriche sempre più efficienti e prestazionali, ha da tempo avviato anche progetti di sviluppo di apparecchi di riscaldamento che possano utilizzare idrogeno pulito, ovvero a zero emissioni di CO₂. 

Questa tecnologia può supportare e affiancare l’elettrificazione per abbattere le emissioni di anidride carbonica nel parco edilizio, soprattutto laddove non è fattibile, troppo complesso o semplicemente troppo costoso installare una pompa di calore elettrica. Non c’è dunque una contrapposizione tra le due tecnologie, che al contrario possono essere abbinate in un sistema ibrido a zero emissioni costituito da una caldaia a combustione verde (idrogeno) e una pompa di calore alimentata ad energia elettrica.

In ambito riscaldamento, l’idrogeno può essere impiegato in miscela con il gas naturale, oppure anche puro al 100%. L’impiego di una miscela, fino al 20% di idrogeno in volume, potrebbe essere già realizzabile oggi sfruttando l’attuale rete del gas, con solo piccole modifiche alle infrastrutture (esempio la sostituzione del contatore), consentendo così (con il minimo sforzo) una riduzione di CO₂ che può arrivare sino al 7%.

Tutte le caldaie Bosch prodotte a partire dal 1995 possono funzionare con miscele sino al 10% di idrogeno, mentre le nuove sono omologate per un funzionamento sino al 20%, secondo protocollo ZP 3100 di DVGW.  L’impiego di 100% di idrogeno azzererebbe le emissioni di CO₂ in atmosfera, ma richiederebbe modifiche importanti alle infrastrutture del gas esistenti, o la realizzazione di una rete dedicata. Nel 2017 Bosch Termotecnica ha sviluppato il primo prototipo di caldaia funzionante al 100% con idrogeno nel centro di ricerca e sviluppo di Worcester (Inghilterra) e dal 2020 è in funzione nei field test nel Regno Unito e in Olanda.

L’obiettivo è quello di avere una gamma di prodotti pronti per funzionare con il 100% di idrogeno a partire dal 2025 con priorità per il Regno Unito, dove è attesa una revisione normativa che, dal 2026, consentirà l’immissione nel mercato solo di caldaie H2 ready (ovvero in grado di funzionare sia con gas naturale sia con idrogeno al 100%), per poi allargarne la distribuzione progressivamente agli altri Paesi europei.

Il Regno Unito è, in Europa, il paese in cui le sperimentazioni sul campo sono in uno stato più avanzato e in cui Bosch Termotecnica è più attivamente coinvolta. Per fare esempi concreti, a settembre 2020 è stata installata e messa in servizio la prima caldaia domestica a 100% idrogeno in una casa dimostrativa a Spadeadam, all’interno del progetto H21. Successivamente, nel 2021, è stata installata una seconda caldaia nella “Hydrogen Home”, di Gateshead. Bosch Termotecnica partecipa attivamente al progetto pionieristico HyDeploy, avviato nel 2017 e in fase di conclusione, in cui viene sperimentata l’immissione di una miscela contente idrogeno pulito in una rete esistente del gas.

Dopo una fase di studio preliminare, nell’ottobre 2019, nella rete del Campus Universitario di Keele è stata immessa una miscela gas naturale-idrogeno, con concentrazione crescente sino al 20% di idrogeno. Il test, concluso positivamente ad aprile 2021, è stato effettuato su una rete di distribuzione del gas moderna con tubazioni in polipropilene e ha coinvolto oltre 100 edifici residenziali e 30 universitari.

Ad agosto 2021, nel corso della fase 2 del progetto, è stata immessa una miscela gas naturale-idrogeno nella rete del gas, datata e principalmente composta da tubazioni in ghisa, della cittadina di Winlaton. La sperimentazione ha coinvolto circa 700 abitazioni, una scuola, un’industria ed alcuni edifici commerciali. Le modalità sono state analoghe a quelle seguite a Keele in termini di studio, verifica e immissione di una miscela con percentuale crescente di idrogeno sino ad arrivare al 20%.

In entrambi i test i cittadini sono stati resi partecipi in anticipo, adeguatamente informati e rassicurati sugli obiettivi e la sicurezza del progetto. Gli apparecchi di riscaldamento sono stati verificati ed eventualmente sostituiti prima dei test. Sono stati da subito anche coinvolti i produttori di caldaie con apparecchi installati nell’area di test (tra cui Bosch) che hanno anche realizzato una centrale termica dimostrativa per monitorare costantemente i parametri. In definitiva, HyDeploy ha dimostrato con successo che nel Regno Unito miscele di gas naturale-idrogeno possono essere tranquillamente distribuite e utilizzate all'interno delle reti del gas esistenti in assoluta sicurezza per gli utenti finali.

In Italia Bosch Termotecnica è oggi impegnata in diversi progetti di sperimentazione in ambito residenziale per il momento limitati a miscele di gas naturale e idrogeno tra il 10% e il 20%, che dovrebbero diventare operativi entro la fine del 2022 e che nel 2023 si prevede estendere all’impiego di 100% di idrogeno.

L’efficienza energetica e la sostenibilità costituiscono il nostro core business, per questo il Gruppo Bosch investe in tecnologie per la neutralità climatica come l’elettrificazione e l’idrogeno. Tutto questo rientra nella mission di Bosch Termotecnica che recita: Make. Home. Comfort. Green.  L’obiettivo è quello di sviluppare e produrre prodotti e servizi per ogni esigenza di comfort domestico nel rispetto dell’ambiente.