Idrogeno blu

Per comprendere che cos’è l’idrogeno blu occorre approfondire il tema dell’idrogeno in generale e perché questo appassioni tutti coloro i quali si occupano di ricerca di fonti di energia rinnovabile.

Questa stessa nostra affermazione merita già una prima accortezza, che affronteremo a breve.

Nel concreto non si parla soltanto di idrogeno blu, ma di diversi altri colori, ciascuno con le sue peculiarità.

Naturalmente associare diversi tipi di colore all’idrogeno è semplicemente una tassonomia, perché di base stiamo parlando di un elemento che, nella sua natura, non solo è incolore ma, se allo stato gassoso, anche invisibile.

I diversi colori, quindi si riferiscono alle differenti modalità con cui viene estratto dalle molecole e le diverse sue possibili combinazioni.

Tornando però all’argomento del nostro articolo, per idrogeno blu si intende quello a basse emissioni di carbonio.

Vediamo insieme di che cosa si tratta…

Idrogeno vettore energetico

Definire l’idrogeno un vettore energetico significa ricordare e riconoscere che di fatto non stiamo parlando di una fonte di energia, ma come anticipato nel titolo, di un vettore.

I vettori energetici in generale sono dei composti che si occupano di trasferire l’energia da una forma all’altra; tale trasferimento è possibile proprio grazie alle loro caratteristiche fisico chimiche.

Si accumula l’energia proveniente da una fonte energetica esterna e successivamente la si rilascia al momento opportuno, tenendo anche conto che non necessariamente deve essere messa a disposizione subito; per tale motivo si parla anche di stoccaggio.

La differenza quindi tra un vettore energetico, come l’idrogeno, ed una fonte energetica primaria (come per esempio il petrolio, l’energia eolica o quella solare) è sostanziale:

un vettore di energia deve essere letteralmente prodotto, l’energia primaria invece è presente in natura e non deve subire alcun processo trasformativo.

A distinguere quindi la differente natura dell’idrogeno concorrono due elementi:

• il tipo di energia che potremmo definire sorgente perché è quella che lo produce il processo con cui questo avviene.

Per idrogeno blu quindi si intende quello prodotto da combustibili fossili naturali, come il gas, ma non solo…l’impianto di produzione, infatti, prevede un sistema di cattura e stoccaggio di tutta la CO2 prodotta durante il processo.

L’idrogeno blu è prodotto senza emissioni dannose per il clima; infatti, il gas naturale viene suddiviso in idrogeno e CO2 tramite un processo chiamato SMR (Steam Methane Reforming) o ATR (Auto Thermal Reforming).

La “cattura” dell’anidride carbona invece avviene attraverso un processo chiamato Carbon Capture Usage and Storage (CCUS).

Idrogeno come combustibile

L’idrogeno come combustibile è decisamente a favore della transizione ecologica, perché è l’unico carburante che, a prescindere dal modo in cui verrà utilizzato, non produce emissioni

inquinanti.

Decisamente abbondante nell’universo (è presente con una percentuale pari al 90%), la molecola di idrogeno in presenza di ossigeno origina in parte acqua ed in parte energia.

Brucia quindi come un combustibile, ma senza originare sostanze nocive per l’ambiente; inoltre, si differenzia dagli altri combustibili, perché contiene il massimo contenuto di energia per unità di peso, infatti se confrontato con la benzina, la sua densità energetica si dimostra essere superiore di ben tre volte.

Utilizzarlo come combustibile non sembra essere foriero di particolari problemi, perché come già sottolineato le sue emissioni sono meno inquinanti di altri combustibili già noti.

Che il settore automobilistico si sia già da tempo interessato all’idrogeno non è ormai una notizia dell’ultima ora, ma la ricerca e la sperimentazione è piuttosto vivace anche in altri contesti come, per esempio, quelli domestici ed in particolare per quanto concerne le caldaie.

Pensare l’idrogeno come combustibile significherebbe infatti:

1. produrrebbe energia evitando le emissioni di sostanze nocive
2. migliorare qualsiasi altro combustibile poiché se miscelato con l’idrogeno se ne aumenterebbe il rendimento.
3. Un altro interessante modo di utilizzare l’idrogeno è per alimentare le celle a combustione (alcune automobili già ne sono provviste) o per alimentare i dispositivi che forniscono energia elettrica all’equipaggio a bordo di navi spaziali, se come combustibile liquido.

Al fine di supportare applicazioni altamente tecnologiche Tubiflex ha da tempo avviato attività nelle applicazioni di idrogeno al fine di supportare un processo di trasformazione globale verso al Carbon Neutrality.

Fatte tutte queste premesse, la domanda è piuttosto scontata: perché non è una vera e propria panacea energetica?

Perché la sua produzione non è così semplice ed in natura si trova solo combinato con altri elementi come: acqua idrocarburi

Il processo quindi di separazione della sola molecola di idrogeno (H2) richiede non solo altra energia, ma anche un significativo costo economico ed ambientale.

Fortunatamente però la ricerca sull’applicazione e sui vantaggi dell’idrogeno è piuttosto attiva e reattiva e certamente questo permetterà di trovare soluzioni adeguate e utili affinché il suo utilizzo avvenga sempre più su larga scala.

Idrogeno come fonte di energia

L’idrogeno come fonte di energia potrebbe essere un titolo fuorviante, perché come accennato nelle prime righe di questo articolo, non può essere considerato una fonte di energia, ma un vettore di quest’ultima. Potrebbe essere paragonato all’elettricità sia per la sua versatilità, sia per le possibili applicazioni, ma diversamente dall’elettricità è un vettore energetico chimico, caratterizzato cioè sia da molecole che da elettroni.

I modi in cui l’idrogeno può fornire energia sono sostanzialmente due:

1. grazie alla combustione
2. in combinazione con l’ossigeno.

Se nel primo caso solo in parte si può definire il processo ecosostenibile, nel secondo caso al contrario l’anima ecologica dell’idrogeno è universalmente riconosciuta.

Trattandosi di energia chimica questa, contrariamente a quella elettrica, può essere trasportata in modo stabile, proprio come avviene con altre fonti come: il petrolio, il carbone o il gas naturale.

Sempre grazie a questa natura molecolare, l’idrogeno si può unire con elementi come il carbonio e l’azoto, così da produrre combustibili utilizzabili come materie prime per diversi tipi di industrie, contribuendo ad abbassare le emissioni di agenti inquinanti.

Idrogeno energia del futuro

Possiamo considerare l’idrogeno energia del futuro?

Indubbiamente può essere considerato un combustibile a favore della transizione energetica e certamente attento al tema del cambiamento climatico, ma la fotografia attuale non può non focalizzarsi sulle difficoltà del suo ciclo produttivo.

Alcune delle attuali tecnologie per produrlo infatti presentano costi piuttosto elevati ed altre non sono ad oggi “ecosostenibili”.

Quello che è certo è che è una risorsa eclettica che potrebbe, in un futuro speriamo non troppo lontano, sostenere diversi settori.

Un progetto ambizioso è quello che prevede l’azzeramento delle emissioni entro il 2050 e per arrivare a questo, si è stimato che i combustibili basati sull’idrogeno (estratto con fonti rinnovabili) dovranno alimentare fra il 10 e il 12% del consumo di energia globale.

Il nostro paese ha quindi pianificato una serie di investimenti per lo sviluppo dell’idrogeno e certamente una nuova cultura energetica si sta progressivamente delineando.

Le industrie chimiche e quelle della raffinazione si sono già adoperate nell’utilizzo dell’idrogeno fossile, ma altri settori invece necessitano, per la loro decarbonizzazione, ancora di costi elevatissimi.

Un altro aspetto da considerare è quello che riguarda il retrofitting degli impianti produttivi ovvero la necessità di un restyling di quelli attuali, così che possano funzionare ad idrogeno; questo comporterebbe da una parte una gestione tecnica più complicata e dall’altra importanti investimenti.

Resta comunque un’opportunità da scoprire e da imparare a conoscere perché, a prescindere da quelli che oggi possono considerarsi ancora dei nodi da sciogliere, i prossimi decenni saranno significativi per poter considerare l’idrogeno energia del futuro.

Il settore settore industriale e quello dei trasporti in generale, con ogni probabilità, saranno tra i primi a beneficiare dell’idrogeno.

Quest’ultimo in particolare, qualora l’elettrificazione non si dimostrasse realmente una valida alternativa, potrebbe proprio grazie all’idrogeno affacciarsi ad un futuro luminoso…del resto, non lo abbiamo ancora ricordato, l’idrogeno è in primo luogo il carburante delle stelle.

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