Il ruolo dell'idrogeno verde nello stoccaggio dell’energia
Il sistema energetico globale sta attraversando una significativa trasformazione verso la decarbonizzazione.
L'integrazione di fonti rinnovabili come il solare e l'eolico ha introdotto nuove sfide per lo stoccaggio energetico. Infatti, i pannelli solari generano elettricità solo quando il sole splende e le pale eoliche funzionano solo quando soffia il vento. Questa variabilità richiede soluzioni di stoccaggio affidabili che colmino il divario tra domanda e offerta nell'arco di minuti, ore, giorni o stagioni.
Mentre le batterie si sono dimostrate efficaci per lo stoccaggio di energia a breve termine, l'idrogeno verde sta emergendo come un vettore promettente per lo stoccaggio a lungo termine e per garantire la stabilità della rete.
Le batterie al litio dominano oggi il mercato dello stoccaggio di energia. La loro efficienza, reattività e scalabilità le rendono ideali per usi a breve termine, come regolare la frequenza di rete o accumulare energia solare per la sera.
Tuttavia, le batterie presentano limiti significativi: densità energetica contenuta, degrado nel tempo e costi iniziali elevati, che le rendono inadatte allo stoccaggio a lungo termine.
L'idrogeno verde offre un'alternativa interessante per lo stoccaggio di energia a lungo termine e stagionale. Prodotto tramite elettrolisi un processo mediante il quale l'acqua viene scissa in idrogeno e ossigeno utilizzando elettricità rinnovabile, è praticamente privo di emissioni. Quando è disponibile energia rinnovabile in eccesso, questa può essere convertita in idrogeno e immagazzinata per un uso successivo. L'idrogeno può poi essere riconvertito in elettricità utilizzando celle a combustibile o turbine a gas, oppure utilizzato direttamente nei processi industriali hard-to-abate.
A differenza delle batterie, l'idrogeno non si autoscarica e può essere conversato in grandi quantità per mesi in caverne sotterranee, serbatoi pressurizzati o condutture. Ciò lo rende particolarmente prezioso per gestire gli squilibri stagionali tra domanda e offerta di energia, come ad esempio immagazzinare l'energia solare in eccesso prodotta in estate per utilizzarla durante l'inverno.
Il dibattito tra batterie e idrogeno spesso non coglie il punto: essi servono a scopi diversi.
• Le batterie sono ideali per il bilanciamento intraday e la fornitura rapida di energia. Possono rispondere alle fluttuazioni della rete in pochi millisecondi e sono altamente efficienti.
• L'idrogeno verde è meno efficiente, ma eccelle in termini di capacità e durata. Può immagazzinare grandi quantità di energia per settimane o addirittura stagioni, cosa che sarebbe proibitiva dal punto di vista economico con le sole batterie.
Un sistema energetico resiliente e decarbonizzato integrerà entrambe le soluzioni: batterie per gli equilibri di breve termine e idrogeno come riserva strategica, supporto all’industria pesante e vettore in settori difficili da elettrificare.
Nonostante i vantaggi, l'idrogeno verde deve superare sfide economiche e infrastrutturali:
• Elettrolizzatori ancora costosi;
• Reti di stoccaggio, trasporto e distribuzione dell'idrogeno non ancora sviluppate.
Tuttavia, con il progresso della tecnologia e il raggiungimento di economie di scala, si prevede che questi ostacoli diminuiranno.
I governi e le industrie stanno già investendo massicciamente nell'idrogeno. L'Unione Europea, ad esempio, ha fatto dell'idrogeno verde un pilastro della sua strategia climatica, mentre progetti pilota in tutto il mondo lo sperimentano nella produzione energetica, nel teleriscaldamento e nei trasporti.
Per la sua capacità di stoccare energia rinnovabile a lungo termine, l’idrogeno verde completa la rapidità e l’efficienza delle batterie, diventando un elemento chiave della transizione energetica.
Insieme, queste tecnologie permettono di costruire un sistema energetico flessibile, resiliente e a zero emissioni, pronto per le sfide del XXI secolo.