La transizione energetica europea viene spesso raccontata come un passaggio netto: dal fossile al rinnovabile, dal passato al futuro. In realtà, ciò che sta accadendo è molto più complesso in quantouna stratificazione di sistemi energetici convivono, si sovrappongono e si trasformano lentamente. In questo quadro, quello sull’idrogeno è diventato uno dei temi centrali del dibattito energetico globale, ma spesso è frainteso perché l’idrogeno non è solamente una fonte di energia ma anche un vettore, cioè un sistema per immagazzinare e trasportare energia prodotta altrove.Va altresì considerato che la transizione energetica non può avvenire attraverso un evento puntuale né con una sostituzione immediata di una fonte con un’altra. È un processo lungo, stratificato, fatto di sovrapposizioni tecnologiche e compromessi industriali. In questo scenario, l’idrogeno si sta affermando come uno degli elementi più discussi.
Le tre forme dell’idrogeno: una fonte di energia, tre sistemi diversi per ottenerla
Dal punto di vista chimico, l’idrogeno è l’elemento più abbondante dell’universo, ma sulla Terra si trova sempre legato ad altri elementi per cui bisogna “spendere energia” per ricavarlo allo stato puro, come dall’acqua (H₂O), dal metano (CH₄) od anche plastiche industriali di scarto per cui, “economicamente” è imprescindibile impiegare meno energia per ottenere l’idrogeno di quanto poi il suo utilizzo ne restituisca. Attualmente il procedimento prevalente e meno dispendioso è quello della produzione tramite “dry/wet reforming” del metano, oppure prodotto in casi di sovrapproduzione di energia elettrica, utilizzando il processo dell’elettrolisi dell’acqua.
La produzione di idrogeno implica quindi un consumo energetico che, allo stato delle attuali tecnologie impiegate, lo rende meno conveniente economicamente rispetto ad altre materie prime fossili o nucleari. Tuttavia l’idrogeno, oltre a rispondere alle linee guida dettate dalla green economy, perché il prodotto delle sue emissioni è vapore acqueo, consente anche di trasformare, accumulare e redistribuire energia. In un sistema energetico sempre più basato su fonti intermittenti, come quelle rinnovabili, questa funzione diventa strategica. Oggi si distinguono tre principali modalità di produzione dell’idrogeno: Idrogeno grigio prodotto da gas naturale (metano) con emissioni elevate di CO₂., Idrogeno blu prodotto da gas naturale, con cattura e stoccaggio della CO₂, riducendo significativamente le emissioni, Idrogeno verde prodotto da elettrolisi dell’acqua, utilizzando energie rinnovabili, con emissioni quasi nulle.
Questa distinzione fa comprendere che per ricavare l’idrogeno non si utilizza una singola tecnologia, ma una famiglia di sistemi energetici diversi che in futuro potrebbero formare un sistema integrato e flessibile, in cui l’idrogeno potrebbe avere un ruolo crescente come elemento di equilibrio tra produzione, accumulo e consumo. Infatti, ad esempio, il gas naturale può essere utilizzato in due modi, o bruciato direttamente per produrre energia o trasformato in idrogeno attraverso processi industriali. Nel secondo caso, le emissioni non scomparirebbero, ma sarebbero concentrate in impianti industriali, rendendo teoricamente più facile la loro gestione o cattura. Questo introdurrebbe una logica fondamentale della transizione tra Gas,Idrogeno blu e Idrogeno verde.
Il nodo tecnico: efficienza e limiti reali
Dal punto di vista fisico ed energetico l’idrogeno presenta, allo stato delle tecnologie utilizzate per ricavarlo, una filiera meno efficiente rispetto ad altre forme energetiche, in quanto deve essere spesa più energia rispetto quella ricavata. Questo dato è spesso utilizzato come argomento critico. Tuttavia, il confronto non può fermarsi qui, perché l’idrogeno non compete solo sul rendimento energetico, ma sulla capacità di accumulare energia su larga scala, integrare fonti rinnovabili intermittenti, sostituire infrastrutture fossili complesse.
Le performance tecnologiche
L’attuale filiera dell’idrogeno presenta perdite energetiche significative. Tuttavia, è importante distinguere tra limiti teorici (fisici) e margini di miglioramento tecnologico. Storicamente, molte tecnologie energetiche hanno visto miglioramenti radicali nel tempo. L’efficienza dei catalizzatori , ad esempio, è già in crescita, così come le soluzioni di stoccaggio e trasporto. Inoltre, l’efficienza non è l’unico parametro rilevante: in molti casi, la possibilità di immagazzinare energia altrimenti inutilizzata compenserebbe le perdite.
Il parallelo storico: petrolio e investimenti infrastrutturali
Oggi il petrolio sembra “economico” rispetto all’idrogeno, ma questo è il risultato di decenni di investimenti massicci inperforazioni profonde, trasporto globale, raffinazione complessa, infrastrutture logistiche mondiali. Se si calcolasse il costo iniziale e gli investimenti nel sistema petrolifero, si potrebbe realizzare che uno stesso sviluppo industriale sarebbe ipotizzabile anche per una conversione ecologica verso l’idrogeno: è una tecnologia ancora “costosa”, perché siamo in una fase iniziale di costruzione di sistema.
Il parallelo con il petrolio è particolarmente istruttivo, in quanto l’estrazione, il trasporto e la raffinazione del petrolio richiedono grandi quantità di energia e infrastrutture complesse eppure, nel tempo, questi processi sono diventati altamente efficienti grazie a investimenti di lunga durata , innovazione tecnologica, economie di scala. Lo stesso percorso potrebbe riguardare l’idrogeno che, con la riduzione del costo delle energie rinnovabili e lo sviluppo industriale, avrebbe il potenziale per diventare competitivo in diversi settori.
In realtà, come già accaduto per petrolio e raffinazione, gas naturale e reti di distribuzione, elettrificazione industriale, nucleare, l’idrogeno è soprattutto un investimento infrastrutturale di lungo periodo. Dunque, uno degli errori più comuni e fuorvianti nel dibattito, è confrontare il costo attuale dell’idrogeno con quello del gas o del petrolio. La costruzione di sistemi energetici storicamente dominanti — come il petrolio — ha richiesto decenni di investimenti: estrazione, trasporto globale, raffinazione, distribuzione mondiale.
Il costo reale non è mai stato quello del singolo litro di carburante, ma quello dell’intero sistema. Lo stesso vale per l’idrogeno che non è una tecnologia “non economica”, ma subisce i costi di una infrastruttura in fase iniziale di allestimento, sia in termini di produzione che di stoccaggio e distribuzione. Il punto centrale non è il costo iniziale, ma l’economia di scala che si realizza nel tempo dagli investimenti che fanno diminuire i costi unitari (e le emissioni di anidride carbonica) rendendo il sistema competitivo.
I sistemi in evoluzione
Questo meccanismo è tipico di tutte le tecnologie energetiche emergenti, il sistema informativo tende a enfatizzare i problemi immediati, ma l’evoluzione industriale si basa su processi lenti e cumulativi. In altre parole, l’attenzione pubblica si concentra sull’inefficienza iniziale mentre l’economia reale si costruisce sulla crescita progressiva dell’infrastruttura.
Se osservato nel lungo periodo, l’idrogeno presenta caratteristiche favorevoli: è ecologicamente non impattante, è una risorsa praticamente inesauribile (attraverso l’acqua), ha compatibilità con sistemi energetici rinnovabili, consente flessibilità d’uso. Le principali sfide attuali – costi, infrastrutture, efficienza – non sono barriere definitive, ma problemi ingegneristici e industriali. La loro soluzione dipenderà da investimenti continuativi, ricerca scientifica, sviluppo di filiere produttive.
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