Mentre le autorità di regolamentazione statunitensi e i leader del settore meditano su come considerare l’introduzione dell’idrogeno nel mix di approvvigionamento energetico della nazione, si trovano di fronte a una scelta che suona più come una decisione ponderata dai conduttori di uno dei tanti programmi televisivi di riparazione domestica – dovrebbero andare con idrogeno blu o idrogeno verde, e quale combinazione dei due creerà il giusto mix?
Le risposte a queste domande avranno probabilmente un grande impatto sulla velocità con cui l’economia statunitense effettua la transizione verso un futuro a zero emissioni di carbonio e sui costi per arrivarci.
Oggi circa il 99% dell’idrogeno prodotto per uso industriale – nelle raffinerie e negli impianti di produzione – è il cosiddetto idrogeno “grigio”. L’idrogeno grigio deriva principalmente dal gas naturale e la sua produzione si traduce nella produzione di grandi volumi di CO₂, nove parti di CO₂ per ogni parte di idrogeno. La creazione di idrogeno “blu” più rispettoso dell’ambiente richiede la cattura di tale CO₂ e lo smaltimento in qualche modo, ad esempio nel sottosuolo profondo, o il suo utilizzo in modo vantaggioso, come nel recupero avanzato del petrolio.
L’idrogeno verde d’altra parte viene prodotto tramite elettrolisi, il processo di separazione dell’acqua in idrogeno e ossigeno. Quando l’elettricità utilizzata nel processo proviene da fonti rinnovabili, come l’eolico o il solare, il risultato è un idrogeno a zero emissioni di carbonio. Con un costo di circa $ 6 / chilogrammo, l’idrogeno verde è la forma di idrogeno più costosa da produrre.
Oggi l’idrogeno verde è da due a tre volte più costoso dell’idrogeno blu, secondo un rapporto del dicembre 2020 dell’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili. Tuttavia, si prevede che i costi dell’idrogeno verde diminuiranno nei prossimi anni, con una migliore tecnologia di elettrolisi e l’ampliamento di tale tecnologia ai livelli di produzione industriale.
“Il costo degli elettrolizzatori alcalini prodotti in Nord America e in Europa è diminuito del 40% tra il 2014 e il 2019, ei sistemi di fabbricazione cinese sono già fino all’80% più economici di quelli prodotti in Occidente”, afferma il rapporto. L’IREA prevede che l’idrogeno verde potrebbe essere prodotto per un prezzo compreso tra 8 centesimi / kg e 1,6 dollari / kg nella maggior parte del mondo prima del 2050.
“Ciò equivale al prezzo del gas da $ 6 / MMBtu a $ 12 / MMBtu, rendendolo competitivo con i prezzi attuali del gas naturale in Brasile, Cina, India, Germania e Scandinavia su base energetica equivalente e più economico rispetto alla produzione di idrogeno dal gas naturale o carbone con cattura e stoccaggio del carbonio. ”
Pro e contro del verde e del blu
Gli esperti di idrogeno differiscono sulla velocità con cui l’idrogeno blu e verde dovrebbe essere introdotto nel mix energetico degli Stati Uniti, anche se la maggior parte concorda sul fatto che deve esserci un periodo di transizione in cui l’idrogeno blu, che è più economico e la cui produzione è più facilmente accelerata fino a scala commerciale, dovrebbe essere invocato per fornire un ponte verso un’economia in cui l’idrogeno verde a zero emissioni di carbonio è predominante.
“Oggigiorno la produzione di idrogeno verde su larga scala presenta delle sfide”, ha affermato Andy Sarantapoulas, vicepresidente della società internazionale di gas industriali e ingegneria Linde LIN + 1,1%, ha detto in una dichiarazione e-mail. Oltre al gas prodotto attraverso l’elettrolisi, Linde ha anche caratterizzato il gas prodotto da una materia prima rinnovabile, come il gas di discarica, come verde.
“L’elettricità rinnovabile è ancora spesso sovvenzionata dai governi locali o statali e non è sempre disponibile come operazioni di carico di base”, ha affermato.
Sarantapoulas ha affermato che l’idrogeno grigio, verde e blu farà parte del mix energetico dell’idrogeno in futuro. “Il tasso di crescita dell’idrogeno blu e verde dipenderà esclusivamente dalla domanda di quei prodotti, guidata dalla domanda del mercato, dai costi di produzione e dalle normative governative”, ha affermato.
Raghu Kilambi, CEO di Powertap Hydrogen Fueling Corp., ha affermato che l’idrogeno blu “è la strada da percorrere nei prossimi 5-10 anni”, soprattutto in California, dove ha sede la società che costruisce stazioni di rifornimento per veicoli.
“L’elettricità è così costosa negli Stati Uniti e non è molto verde”, ha detto. In California, in particolare, l’elevato costo dell’energia elettrica rende l’idrogeno verde meno conveniente rispetto alla varietà blu. “L’idrogeno verde potrebbe avere alcune applicazioni a livello internazionale ma non negli Stati Uniti.”
L’Europa e l’Asia puntano sul verde
In effetti, altre parti del mondo, in particolare Europa e Asia, sono andate all-in nella loro approvazione dell’idrogeno verde. Lo scorso luglio, l’Unione europea ha presentato la sua nuova strategia sull’idrogeno, che richiede l’adozione accelerata dell’idrogeno verde per raggiungere l’obiettivo di emissioni nette zero dell’UE entro il 2050. La strategia prevede l’installazione di 6 gigawatt di elettrolizzatori a idrogeno rinnovabile nel continente da parte di 2024.
“In Europa non c’era assolutamente alcun dubbio che avrebbe dovuto essere l’idrogeno verde. L’idrogeno blu non funzionerebbe mai “, ha affermato Robert Hebner, direttore del Center for Electromechanics presso l’Università del Texas ad Austin.
Hebner, che sta prendendo parte alla ricerca finanziata dal DOE sullo sviluppo di nuove tecnologie di produzione dell’idrogeno, ha affermato che alla fine il mercato deciderà quali colori dell’idrogeno vengono sviluppati e quando.
