La Terra contiene vaste riserve di un combustibile rinnovabile e privo di carbonio?
Parte 3
Quando parliamo di Idrogeno, lo definiamo tendenzialmente come vettore di energia. E se invece ci stessimo sbagliando?
E se stessiamo ignorando che la Terra contiene vaste riserve di un combustibile rinnovabile e privo di carbonio?
Possiamo definire l’idrogeno come una fonte combustibile di energia?
A queste domande prova a rispondere Eric Hand, autore di un’indagine riportata dalla rivista Science.
Anche se senza carbone, l’idrogeno ha i suoi difetti come fonte di energia. Un chilogrammo di idrogeno contiene la stessa energia di un gallone di benzina (poco meno di 4 litri). Ma a pressione ambiente, lo stesso chilogrammo di idrogeno occupa più spazio del fusto di una tipica autobetoniera. I serbatoi pressurizzati possono contenere di più, ma aggiungono peso e costi ai veicoli. Per liquefare l’idrogeno è necessario raffreddarlo a -253°C, una spesa che di solito non è sufficiente.
Questi problemi di stoccaggio, insieme alla mancanza di condotte e sistemi di distribuzione, sono le ragioni principali per cui, nella corsa all’elettrificazione delle auto, le batterie hanno avuto la meglio sulle celle a combustibile, che convertono l’idrogeno in elettricità. Allo stesso modo, per il riscaldamento domestico, la maggior parte degli esperti ritiene che le pompe di calore elettriche abbiano più senso dei forni a idrogeno.
Tuttavia, secondo Dharik Mallapragada, ricercatore di sistemi energetici presso il Massachusetts Institute of Technology, la metà della domanda di energia prevista a livello mondiale sarà difficile da decarbonizzare passando all’elettricità: “È qui che entra in gioco l’idrogeno”. L’idrogeno può sostituire gli idrocarburi nei veicoli pesanti che non sono adatti alle batterie: camion, navi e forse anche aerei, tutti in grado di gestire serbatoi più grandi e meno stazioni di rifornimento. Industrie come quella dell’acciaio, che richiedono una combustione ad alta temperatura, sono un altro probabile mercato. E i mercati primari dell’idrogeno – necessario per produrre fertilizzanti a base di ammoniaca, ad esempio – continueranno a crescere rispetto agli attuali 90 milioni di tonnellate all’anno.
Ma per essere rispettoso del clima, l’idrogeno deve essere prodotto in modo pulito. Oggi l’idrogeno è “grigio”, prodotto facendo reagire il metano con il vapore ad alte pressioni o utilizzando combustibili fossili in altri modi. Questi processi emettono ogni anno circa 900 milioni di tonnellate di anidride carbonica, quasi quanto l’aviazione globale. In linea di principio, questo carbonio potrebbe essere catturato e sequestrato nel sottosuolo, producendo idrogeno “blu”. Ma la maggior parte delle speranze è riposta nell’idrogeno “verde”, che utilizza l’energia solare o eolica rinnovabile per scindere le molecole d’acqua in ossigeno e idrogeno con gli elettrolizzatori.
I governi hanno abbracciato il concetto. Nel settembre 2022, il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) ha dichiarato che avrebbe speso 7 miliardi di dollari per almeno una mezza dozzina di “hub” dell’idrogeno: siti di produzione di idrogeno verde o blu. Nel maggio 2022, l’Unione Europea ha chiesto 20 milioni di tonnellate all’anno di nuovo idrogeno verde, metà importato e metà nazionale, entro il 2030.
Ma l’idrogeno verde costa circa 5 dollari al chilogrammo, più del doppio dell’idrogeno grigio, che tende a seguire il prezzo del gas naturale. Gli elettrolizzatori più economici saranno d’aiuto – il Ministero dell’Ambiente sta sponsorizzando un “moonshot” per raggiungere 1 dollaro al chilogrammo entro un decennio. Ma l’idrogeno verde richiederebbe anche un enorme aumento dell’elettricità rinnovabile. Per raggiungere l’obiettivo dell’UE, ad esempio, sarebbero necessari circa 1.000 terawattora di nuove installazioni solari ed eoliche, quasi il doppio di quanto l’Europa ha attualmente, afferma Mallapragada.
Estrarre l’idrogeno dal terreno dovrebbe essere molto più economico, ed è per questo che i sostenitori a volte chiamano l’idrogeno naturale “oro”. Brière sostiene che l’estrazione nel sito del Mali, che beneficia di pozzi poco profondi e di idrogeno quasi puro, potrebbe costare fino a 50 centesimi al chilogrammo. Ian Munro, amministratore delegato di Helios Aragon, una startup che si occupa di idrogeno ai piedi dei Pirenei spagnoli, sostiene che i suoi costi di pareggio potrebbero attestarsi tra i 50 e i 70 centesimi. “Se funzionasse, potrebbe rivoluzionare la produzione di energia”, afferma. “C’è un grosso ‘se’. Ma questo non si ottiene con l’idrogeno verde, giusto? Per me è un pozzo senza fondo”.