Il ruolo dell'idrogeno verde nel processo di decarbonizzazione globale
Per decarbonizzazione si intende il processo di riduzione delle emissioni di anidride carbonica (CO₂), con l'obiettivo finale di eliminarle dal sistema energetico globale. Si tratta di una parte fondamentale del tentativo globale per combattere il cambiamento climatico, determinato dall'accumulo di gas serra nell'atmosfera. Le fonti principali di queste emissioni sono l’uso di combustibili fossili a scopo energetico, i processi industriali e la deforestazione. Per mitigare gli impatti del cambiamento climatico - come eventi meteorologici estremi, innalzamento del livello del mare e perdita di biodiversità - è urgente passare a un'economia a basse emissioni di carbonio.
La comunità internazionale ha già riconosciuto l'importanza di questa transizione, come dimostrano Accordi come quello di Parigi, che mira a limitare il riscaldamento globale a ben meno di 2 °C rispetto ai livelli preindustriali. Il raggiungimento di questo obiettivo richiede una riduzione significativa delle emissioni di CO₂ in tutti i settori, compresi energia, trasporti, industria e agricoltura.
L'idrogeno verde sta emergendo come soluzione fondamentale nella sfida della decarbonizzazione. Viene prodotto attraverso l'elettrolisi dell'acqua utilizzando fonti di energia rinnovabili come l'energia eolica, solare o idroelettrica. Questo processo scinde l'acqua (H₂O) in idrogeno (H₂) e ossigeno (O₂) senza emettere CO₂, rendendolo un vettore energetico veramente pulito.
Le potenziali applicazioni dell'idrogeno verde sono vaste e trasformative. Può essere utilizzato come materia prima per vari settori, come vettore energetico e come combustibile in sostituzione del carbone e dei combustibili fossili derivati dal petrolio greggio. Molti settori possono trarre vantaggio dall'idrogeno, in particolare i cosiddetti settori hard-to-abate, i trasporti e lo stoccaggio di energia.
Infatti, l'idrogeno verde può sostituire i combustibili fossili nei processi industriali difficili da elettrificare, come la produzione di acciaio e cemento. Queste industrie sono tra le maggiori responsabili delle emissioni di CO₂ e l'adozione dell'idrogeno verde può ridurre significativamente la loro impronta di carbonio. In questo contesto, De Nora ha partecipato a diversi progetti finanziati dall'UE, come HytecHeat, con l'obiettivo finale di eliminare le emissioni di CO2 nel processo di produzione dell'acciaio.
La produzione di ammoniaca è un altro settore in cui l'idrogeno verde può avere un impatto significativo. L'ammoniaca viene prodotta attraverso il processo Haber-Borsch, che richiede idrogeno e azoto. Mentre l'azoto viene estratto dall'aria, l'idrogeno viene fornito dallo steam reforming del metano. Pertanto, la sostituzione dell'idrogeno grigio con quello verde sarà l'unica soluzione per decarbonizzare completamente i settori dei fertilizzanti.
Anche il settore delle raffinerie di petrolio ha alternative limitate, rendendo l'idrogeno verde la scelta principale per la decarbonizzazione. Infatti, le raffinerie di petrolio utilizzano l'idrogeno nei processi di downstream, come gli hydrocrackers e gli hydrotreaters, per soddisfare le richieste specifiche dei combustibili per la produzione di distillati, jet fuel e altri prodotti petroliferi.
Le celle a combustibile a idrogeno possono alimentare veicoli, da automobili e autobus a camion e treni, offrendo un'alternativa a emissioni zero ai motori a combustione interna. Ciò è particolarmente utile per il trasporti pesante e a lunga distanza, dove i veicoli elettrici a batteria non sono efficienti a causa dei limiti di peso e di autonomia.
L'idrogeno verde può fungere da mezzo di stoccaggio dell'energia rinnovabile in eccesso. Nei periodi di bassa domanda e di elevata produzione di energia rinnovabile, l'elettricità in eccesso può essere utilizzata per produrre idrogeno, che può essere immagazzinato e riconvertito in elettricità quando necessario. Ciò contribuisce a bilanciare la domanda e l'offerta e a migliorare la stabilità e la resilienza della rete energetica.
L'integrazione dell'idrogeno verde nel sistema energetico globale presenta numerosi vantaggi. Non solo aiuta a ridurre le emissioni di gas serra, ma promuove anche la sicurezza e l'indipendenza energetica diversificando le fonti di energia. Inoltre, lo sviluppo di un'economia dell'idrogeno verde può stimolare la crescita economica, creare posti di lavoro e promuovere l'innovazione nelle nuove tecnologie e infrastrutture.
In conclusione, la decarbonizzazione è un compito essenziale e urgente per mitigare gli effetti negativi del cambiamento climatico. L'idrogeno verde si distingue come vettore energetico versatile e pulito che può svolgere un ruolo cruciale nella decarbonizzazione in diversi settori. Con il progredire della tecnologia e la continua diminuzione del costo delle energie rinnovabili, l'adozione dell'idrogeno verde dovrebbe accelerare, aprendo la strada a un futuro sostenibile e a basse emissioni di carbonio.