Come si ricava l’idrogeno? È sempre sostenibile?

L’idrogeno è la nuova frontiera per la mobilità sostenibile in molti Stati, ma non esiste in natura e per ricavarlo serve energia. Allora in base a cosa è sostenibile?
Rubrica a cura di Beatrice Barra
20 Ottobre 2022

Non molto tempo fa ti abbiamo parlato dei treni a idrogeno e del fatto che siano una nuova frontiera per la mobilità sostenibile. In molti, però, avete commentando chiedendo chiarimenti sui metodi per ricavare l’idrogeno.

L'idrogeno è una fonte di energia?

Partiamo da una premessa fondamentale. L’idrogeno non è una fonte di energia – come possono essere sole, vento, petrolio, carbone –, ma un vettore che non esiste in natura e va estratto dall’acqua o dal metano.

Molti Stati – dell’Unione Europea e non– scommettono su questo vettore energetico per supportare la transizione ecologica. Nel Pnrr, il Piano nazionale di Ripresa e Resilienza, è contenuto addirittura un focus specifico che prevede investimenti per un totale di 530 milioni di euro per la sperimentazione dell’uso dell’idrogeno nel trasporto ferroviario.

Fonte: Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza

L’idrogeno è senza ombra di dubbio uno strumento utile che può svolgere un ruolo importante e di traino nella de-carbonizzazione, specie quella di alcuni settori definiti hard to abate, ovvero molto inquinanti. Uno di questi è quello dei trasporti.

L'idrogeno è sostenibile?

Come abbiamo detto, l'idrogeno non è una fonte di energia, ma un vettore. Di conseguenza, l’energia che fornisce è pari a quella che viene usata per produrlo.

Produzione dell’idrogeno da fonti rinnovabili

Non trovandosi in natura allo stato elementare, è presente solo in combinazione con altri elementi: acqua o idrocarburi (come il metano, CH4). La maggior parte dell’idrogeno oggi viene prodotto attraverso un processo chiamato steam reforming del metano, oppure tramite elettrolisi dell’acqua, ovvero il processo di scomposizione dell’acqua in ossigeno e idrogeno gassoso. Per fare questo, però, è richiesto un grande quantitativo di energia. In base alla provenienza di quest’energia usata per produrlo, bisogna però fare una grossa, grossissima differenza tra cinque tipi di idrogeno esistenti:

  1. Idrogeno nero: È l'idrogeno più "sporco",  perché viene impiegata energia elettrica proveniente da centrali a carbone o a gasolio.
  2. Idrogeno grigio: Ovvero quello prodotto dal metano, il più usato oggi e che rilascia CO2 nell’atmosfera.
  3. Idrogeno blu: Si basa sugli stessi processi di reforming del gas naturale. In questo caso però il processo di produzione viene integrato con sistemi di cattura e stoccaggio della CO2 (in sigla CCS, o CCUS) che  viene iniettata sottoterra in giacimenti esausti. Si sta studiando di usarla per produrre materiali utili.
  4. Idrogeno verde—> Per l'elettrolisi dell'acqua viene infatti utilizzata l'energia elettrica proveniente da strutture che sfruttano fonti rinnovabili.
  5. Idrogeno viola —> in  questo caso il processo di produzione dell'idrogeno tramite elettrolisi dell'acqua viene alimentato con l'energia elettrica fornita dalle centrali nucleari.

Pro e contro dell'idrogeno

Quindi, come hai visto, la “sostenibilità” dell’idrogeno dipende da come viene ricavato. Ovviamente, però, ci sono dei pro e dei contro.

Sicuramente il primo tra i suoi vantaggi è che rilascia energia in modo pulito. Bruciando non emette gas serra: nelle celle a combustibile produce elettricità e ha come scarto solo vapore acqueo. Questo permetterebbe di abbattere le emissioni del settore – quello dei trasporti – che a livello globale ne è responsabile per 1/4. Di contro, devi sapere che l'idrogeno è molto leggero, quindi non può usare le stesse tubazioni del metano. Per essere trasportato sulle autocisterne va molto compresso, e questo consuma energia.

Ma allora, se per ricavarlo e trasportarlo serve comunque energia – seppur da fonti rinnovabili – allora perché non usare direttamente quell'energia?

Dalla risposta a questa domanda arriviamo al maggior punto di forza di questa sostanza: le dimensioni delle batterie. Per le automobili esistono già accumulatori di energia prodotta da fonti rinnovabili sufficientemente piccoli. Ma per i camion, i treni o le navi, al momento ci vorrebbero batterie enormi, improponibili. Al momento, quindi, per i grandi mezzi, una bombola di idrogeno, una cella a combustibile che produce elettricità e un motore elettrico, sono il sistema migliore per muoversi a zero emissioni!

Questo articolo fa parte della rubrica
Polentona acquisita e curiosa instancabile. Sono a Milano dal 2016 e scrivo per passione da quando ho cinque anni. Amo il altro…