Idrogeno come combustibile: opportunità e sfide in Europa

E' chiaro che l'idrogeno giocherà un ruolo da protagonista nella transizione energetica in atto ora e nel prossimo futuro. Per questo fine l'idrogeno avrà una doppia natura: sarà un combustibile prezioso ma, ancora più importante, permetterà di accumulare l'elettricità rinnovabile quando in eccesso. Un vantaggio non indifferente sarà quello di poter usare la rete gas esistente per la sua distribuzione.

Indice della pagina

• Introduzione
• I vantaggi dell’utilizzo dell’idrogeno
• Quali sono i vantaggi dell'uso dell'idrogeno come combustibile
• Quali sono i pericoli dell'uso dell'idrogeno come combustibile
• L’idrogeno nella rete gas europea
• Distribuzione dell’idrogeno: infrastrutture e sicurezza
• Innovazioni e prospettive future nel settore dell’idrogeno
• Articolo di La Repubblica.it - Snam mette idrogeno nei gasdotti per ridurre import ed emissioni
• FAQ sull'idrogeno come combustibile

In ambito accademico, scientifico e politico c’è ormai da anni un generale consenso a proposito della necessità di investire sull’idrogeno non solo come combustibile, ma anche come accumulatore di energia prodotta tramite fonti rinnovabili, come il vento, l’acqua o il sole. L’attenzione nei confronti di questa particolare fonte energetica è dimostrata – tra le altre cose – anche dalla scelta dell’Unione Europea di dotarsi di una “Strategia per l'idrogeno per un'Europa climaticamente neutra”.

L’utilizzo dell’idrogeno garantisce infatti una lunga serie di vantaggi, ed è quindi legittimo aspettarsi che questo vettore energetico giocherà un ruolo da protagonista nel nostro prossimo futuro, in quella che viene definita la transizione energetica, anche grazie alla possibilità di essere distribuito tramite un’infrastruttura già esistente, la rete gas dell’Unione Europea, senza imporre la costruzione di gasdotti dedicati.

I vantaggi dell’utilizzo dell’idrogeno

Utilizzare l’idrogeno per accumulare l’energia prodotta da fonti rinnovabili come il sole o il vento risulta particolarmente conveniente per una lunga serie di ragioni. L’utilizzo dell’idrogeno, infatti, è in grado di offrire una soluzione a uno dei principali problemi connessi con l’utilizzo di energia da fonti rinnovabili, ovvero la discontinuità nella disponibilità di tali fonti.

La quantità di energia solare ed eolica, infatti, non è disponibile in modo continuo e prevedibile, e in ogni caso non è in grado di fare fronte ai picchi di richiesta energetica che devono essere soddisfatti a prescindere dalle condizioni atmosferiche esterne. In passato si è cercato di ovviare a questo problema investendo sullo sviluppo di batterie in grado di accumulare l’energia prodotta dalle fonti rinnovabili, ma questa soluzione non è priva di criticità, dal momento che le batterie sono complesse da produrre e da smaltire, sono ingombranti e presentano comunque dei limiti in termini di capacità.

L’utilizzo di batterie che accumulano energia da fonti rinnovabili non potrà quindi, anche ipotizzando un progresso della tecnologia e un miglioramento dell’impatto ambientale di questi prodotti, rispondere in modo soddisfacente alle nostre necessità energetiche, ed è per questo che l’UE ha rivolto le sue attenzioni all’idrogeno, che essendo dotato di un’elevata densità di energia è in grado di accumulare grandi quantità di energia in volumi estremamente ridotti.

L’idrogeno, inoltre, è una soluzione decisamente più green rispetto all’utilizzo delle batterie tradizionali: la sua produzione – che avviene tramite un processo elementare, l’elettrolisi dell’acqua (anche salata) – è infatti molto più semplice e meno “costosa” dal punto di vista del consumo delle materie prime rispetto a quella delle batterie.

L’idrogeno, inoltre, può essere utilizzato per produrre energia elettrica oppure direttamente come combustibile. Se bruciato, l’unico scarto che si produce è il vapore acqueo, e questo è un ulteriore elemento estremamente significativo in vista dell’obiettivo di ridurre drasticamente le emissioni di anidride carbonica che l’Unione Europea si è posta per il 2030.

Quali sono i vantaggi dell'uso dell'idrogeno come combustibile

L’idrogeno offre numerosi vantaggi in termini ambientali, energetici ed economici. Può essere prodotto a partire da fonti rinnovabili tramite elettrolisi, rendendolo un combustibile a impatto zero se l’energia utilizzata nel processo è green.

È facilmente trasportabile e può essere stoccato per lunghi periodi senza significative perdite di energia. Inoltre, rispetto alle batterie, l’idrogeno consente di accumulare energia su larga scala, superando i limiti di capacità degli attuali sistemi di accumulo.

La combustione dell’idrogeno non genera CO₂, ma soltanto vapore acqueo, contribuendo così alla decarbonizzazione dei settori energetico e industriale.

Quali sono i pericoli dell'uso dell'idrogeno come combustibile

Come tutti i combustibili, anche l’idrogeno presenta delle criticità che è necessario gestire con attenzione. La sua estrema infiammabilità e la capacità di diffondersi rapidamente nell’aria possono rappresentare un rischio in caso di fughe.

Inoltre, il fatto che l’idrogeno sia incolore, inodore e insapore rende più difficile individuarne eventuali perdite. A livello infrastrutturale, può reagire con alcuni materiali metallici, alterandone nel tempo le caratteristiche meccaniche. Tuttavia, attraverso protocolli di sicurezza adeguati, sistemi di monitoraggio avanzati e interventi mirati di adeguamento delle reti esistenti, questi rischi risultano pienamente gestibili.

L’idrogeno nella rete gas europea

L’idrogeno potrebbe essere quindi in grado di fornire una soluzione sostenibile dal punto di vista ambientale ed economico ai problemi di approvvigionamento energetico dell’UE. L’ipotesi di un suo utilizzo su scala sempre più vasta, però, non è del tutto esente da possibili rischi, il primo dei quali è connesso con le sue modalità di trasporto. L’idrogeno, infatti, è altamente infiammabile, e quindi metterlo a disposizione degli utenti in maniera capillare potrebbe creare, a livello teorico, alcune problematiche.

La soluzione più semplice per ovviare ai problemi di distribuzione dell’idrogeno è l’utilizzo della rete gas già esistente in Europa, utilizzata fino a oggi per il trasporto del gas naturale.

Nelle tubazioni già disponibili potrebbe essere veicolato l’idrogeno mescolato al gas naturale, in un primo momento in percentuali non superiori al 10% del totale. Questo limite è legato al possibile rischio che l’idrogeno, interagendo con i materiali in cui sono realizzate le tubazioni, possa danneggiarle o creare problemi all’infrastruttura.

Tale rischio, con percentuali di idrogeno così ridotte, risulterebbe ridotto praticamente a zero, e dopo una prima fase di rodaggio si potrebbe pensare a far crescere la percentuale di idrogeno nella miscela, riducendo allo stesso tempo quella di gas, andando a verificare nel tempo le condizioni di ogni singola tratta e intervenendo in caso di necessità.

Nello stesso periodo di tempo, inoltre, ci sarebbe la possibilità di valutare quali tipi di interventi di manutenzione e monitoraggio sono richiesti dalla rete, e di stabilire protocolli relativi alle corrette modalità di gestione della rete gas “convertita” al trasporto dell’idrogeno, permettendo al sistema di continuare a garantire gli elevati standard di sicurezza che già oggi caratterizzano la rete gas europea.

Gli eventuali interventi necessari per rendere ancora più sicura la rete potrebbero poi essere svolti nell’arco di alcuni anni, sostituendo gli interventi di manutenzione e ammodernamento che andrebbero comunque messi in atto anche a prescindere dall’utilizzo dell’idrogeno. In questo modo l’impatto economico della transizione dal gas all’idrogeno risulterebbe decisamente meno significativo, e ci sarebbe la possibilità di approfittare da subito dei vantaggi connessi con l’utilizzo di questo materiale, vedendo poi crescere la convenienza nel corso del tempo.

Distribuzione dell’idrogeno: infrastrutture e sicurezza

Uno dei grandi vantaggi dell’idrogeno riguarda la possibilità di sfruttare la rete di distribuzione gas già presente in Europa. In una prima fase, l’idrogeno potrà essere immesso nella rete esistente mescolato al gas naturale, con percentuali iniziali contenute, solitamente inferiori al 10%.

Questa strategia consente di testare progressivamente le infrastrutture, verificando la compatibilità dei materiali e la sicurezza della rete. Col tempo, sarà possibile aumentare la quota di idrogeno, adeguando le tubazioni e adottando soluzioni tecnologiche più avanzate per garantire il rispetto degli elevati standard di sicurezza che da sempre caratterizzano la rete gas europea.

Un esempio concreto arriva dall’Italia, dove Snam ha recentemente testato con successo l’immissione di idrogeno nella rete di trasporto gas, avviando sperimentazioni su lunghe tratte e avvicinando così il nostro Paese agli obiettivi di decarbonizzazione.

Innovazioni e prospettive future nel settore dell’idrogeno

Il futuro dell’idrogeno passa da investimenti tecnologici e politiche di supporto mirate. L’Unione Europea ha già varato una strategia dedicata per accelerarne lo sviluppo, prevedendo progetti di ricerca, finanziamenti pubblici e partnership industriali.

Sono in corso studi su nuove tecnologie per la produzione di idrogeno verde a costi competitivi, sistemi di stoccaggio più efficienti e materiali innovativi per il trasporto. Allo stesso tempo, il settore industriale e il mondo dell’energia stanno lavorando a modelli di business basati sull’economia dell’idrogeno, con l’obiettivo di rendere questa risorsa uno dei pilastri della transizione energetica europea.

Tutti gli elementi a nostra disposizione ci portano ad affermare che, già oggi, la rete gas dell’UE sarebbe in grado di sostenere il trasporto e la distribuzione di idrogeno, permettendo all’Europa di diventare meno dipendente dalle forniture di gas estere e quindi aiutando l’intero continente a compiere un reale passo in direzione dell’indipendenza energetica, della decarbonizzazione e della riduzione delle emissioni.

E noi? Siamo pronti all'idrogeno? Continua a seguirci per scoprire di più!

Fonte dell'immagine: hydro.com.au

FAQ sull'idrogeno come combustibile

Che ruolo avrà l’idrogeno nella transizione energetica europea?

L’idrogeno è considerato uno dei vettori energetici più promettenti per supportare la transizione energetica europea. Può infatti contribuire sia alla decarbonizzazione dei consumi sia all’accumulo dell’energia prodotta da fonti rinnovabili non programmabili, come sole e vento, aiutando a gestire meglio i picchi di produzione e di domanda.

Perché l’idrogeno è importante per accumulare energia rinnovabile?

Uno dei principali vantaggi dell’idrogeno è la possibilità di immagazzinare energia rinnovabile in eccesso per periodi più lunghi rispetto ad altri sistemi di accumulo. Questo aspetto lo rende particolarmente interessante in un sistema energetico basato sempre di più su fonti intermittenti, perché consente di trasformare elettricità rinnovabile in un vettore utilizzabile anche in momenti successivi.

L’idrogeno può essere distribuito nella rete gas esistente?

Sì, l’idrogeno può essere introdotto gradualmente nella rete gas esistente, inizialmente in miscela con il gas naturale. Questa soluzione permette di sfruttare un’infrastruttura già presente, riducendo la necessità di realizzare nuove reti dedicate e rendendo più sostenibile, anche dal punto di vista economico, il percorso di transizione.

Quanta percentuale di idrogeno può essere immessa inizialmente nella rete gas?

In una prima fase, l’immissione di idrogeno nella rete avviene generalmente con percentuali contenute, spesso inferiori al 10%. Questo approccio prudenziale consente di verificare la compatibilità dei materiali, valutare il comportamento delle infrastrutture esistenti e aumentare progressivamente la quota di idrogeno in condizioni di sicurezza.

Quali sono i principali rischi dell’idrogeno nella rete di distribuzione gas?

I principali aspetti da considerare riguardano l’elevata infiammabilità dell’idrogeno, la difficoltà di rilevare eventuali fughe e la possibile interazione con alcuni materiali delle infrastrutture. Per questo la sua distribuzione richiede controlli accurati, monitoraggio continuo, protocolli di sicurezza specifici e, dove necessario, interventi di adeguamento delle reti.

L’idrogeno è davvero una soluzione sostenibile dal punto di vista ambientale?

L’idrogeno può offrire vantaggi ambientali molto rilevanti, soprattutto quando viene prodotto da fonti rinnovabili tramite elettrolisi. In fase di utilizzo come combustibile non genera emissioni di CO2, ma vapore acqueo. Il suo contributo alla sostenibilità dipende quindi in larga misura da come viene prodotto e integrato nel sistema energetico complessivo.

Quali sviluppi futuri sono attesi per l’idrogeno nella rete gas dell’Unione Europea?

Nel prossimo futuro è atteso un aumento degli investimenti in produzione, stoccaggio, sicurezza, materiali e tecnologie di trasporto dell’idrogeno. Parallelamente, l’Unione Europea sta sostenendo strategie e progetti dedicati per favorire una crescita progressiva dell’economia dell’idrogeno, con l’obiettivo di rafforzare decarbonizzazione, sicurezza energetica e indipendenza dalle fonti fossili importate.