Idrogeno verde, come si produce e come funziona

L’idrogeno è oggetto di una nuova mania mondiale: i suoi usi, attuali e futuri, potrebbero evitare l’uso dei combustibili fossili in diversi settori di attività. E poiché è possibile ottenere idrogeno “verde” con tecniche di produzione poco inquinanti, potrebbe giocare un ruolo decisivo nella transizione energetica globale entro il 2050.

Come si produce l’idrogeno

Esistono diverse tecniche per la produzione di idrogeno. A seconda del processo scelto, l’idrogeno ottenuto può essere definito come nero, grigio, blu, verde, ecc. Tuttavia, l’idrogeno è inodore e incolore. Assegnare un colore all’idrogeno è un modo pittorico per riflettere la sua origine, ovvero la materia e le fonti energetiche utilizzate durante il suo ciclo produttivo.

1. Produzione da combustibili fossili

Attualmente, il 95% dell’idrogeno consumato a livello globale è prodotto da gas naturale o carbone. Il reforming a vapore del gas naturale è il metodo di produzione più utilizzato. Consente di ottenere idrogeno grigio, prodotto da gas naturale, a basso costo. È anche possibile trasformare il carbone in gas per produrre idrogeno bruno, dalla lignite, o nero, dall’antracite.

Questi processi si basano sulla trasformazione dei combustibili fossili e generano quantità significative di gas serra. La produzione di 1 kg di idrogeno da gas naturale comporta l’emissione di 9 kg di anidride carbonica (CO2). Se al ciclo produttivo vengono aggiunti dei passaggi per catturare e immagazzinare la CO2 emessa, l’idrogeno ottenuto sarà chiamato idrogeno blu.

2. La produzione di idrogeno verde

L’idrogeno può essere prodotto per “elettrolisi dell’acqua“: questo processo prevede il passaggio di una corrente elettrica attraverso l’acqua per abbattere le sue molecole (H2O) ed estrarre l’idrogeno. Se, inoltre, la corrente utilizzata proviene da una fonte di energia rinnovabile (energia idroelettrica, eolica o solare), tutti gli elementi del ciclo produttivo hanno una bassa impronta di carbonio. L’idrogeno prodotto è chiamato idrogeno verde.

Questa tecnica di produzione genera quindi pochissime emissioni di gas serra. L’idrogeno verde rappresenta circa il 2% della produzione mondiale. I suoi costi di produzione sono attualmente superiori a quelli dell’idrogeno grigio. È anche possibile produrre idrogeno verde da biomassa, attraverso un processo di gassificazione. Il processo consiste nel riscaldare la biomassa a una temperatura molto elevata per estrarre un gas di sintesi, quindi in definitiva l’idrogeno.

In quale caso l’idrogeno decarbonato è “verde”?

Tutto dipende dalla fonte di elettricità. Se proviene da una centrale a carbone, da una centrale a olio combustibile o gas, questo idrogeno rimane grigio! Se la stessa fonte di energia elettrica è carbon free e rinnovabile, corrente elettrica proveniente da dighe idrauliche, turbine eoliche o pannelli solari, si parla di idrogeno verde.

Il grande interesse di questa elettrolisi è di consentire l’accumulo di energia sotto forma di diidrogeno per queste fonti di energia intermittenti prima di recuperare successivamente l’energia tramite la sua combustione in una cella a combustibile o in un motore. È in questo senso che l’idrogeno verde parteciperà alla transizione energetica.

Tuttavia, va tenuto presente che ciascuna delle efficienze dell’elettrolisi e della cella a combustibile a idrogeno sono inferiori a 1 e che anche lo stoccaggio consuma energia.