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Nel segno di un'industria in espansione, il più grande impianto di elettrolisi a membrana a scambio protonico del Nord America in Quebec sarà presto sminuito dalle unità in fase di sviluppo in tutto il mondo. Fonte: CNW Group / Air Liquide
…e perché continueranno ad abbassarsi, come espresso alla recente conferenza CERAWeek by IHS Markit a Houston
15 marzo, 2021
La Redazione
Le aziende elettriche e del gas prevedono di investire nell’idrogeno a basse emissioni di carbonio e nella tecnologia per produrlo, ma il costo elevato delle forniture e delle attrezzature odierne e il potenziale calo dei costi sono considerazioni essenziali.
Alla conferenza CERAWeek by IHS Markit, numerosi esperti di idrogeno hanno espresso la fiducia che la curva dei costi si piegherà davvero nei prossimi anni. Il panel sulla produzione e sulle tecnologie dell’idrogeno a basse emissioni di carbonio ha offerto un’analisi dettagliata dei driver alla base dell’andamento dei prezzi, in atto e previsto.
Il produttore norvegese di elettrolizzatori Nel ASA a gennaio ha annunciato l’obiettivo di produrre l’idrogeno verde a 1,50 $/kg entro il 2025. Il gigante malese del petrolio e del gas Petronas valuta come realistici in futuro i costi di produzione dell’idrogeno dalle risorse idroelettriche e solari della nazione in un range da $ 1 / kg a $ 2 / kg, ha dichiarato durante il panel Mahpuzah Abai, CEO di Petronas Technology Ventures.
“Questi sono livelli molto importanti perché ci consentirebbero di far competere davvero l’idrogeno a basse emissioni di carbonio con le forme tradizionali di idrogeno che non sono a basse emissioni di carbonio“, ha affermato Soufien Taamallah, direttore per le tecnologie energetiche e la ricerca sull’idrogeno presso IHS Markit.
L’idrogeno verde prodotto con risorse rinnovabili costa tra circa $ 3 / kg e $ 6,55 / kg, secondo il documento della Commissione Europea sulla la strategia sull’idrogeno del luglio 2020. L’idrogeno di origine fossile costa circa $ 1,80 / kg e la Commissione ha stimato il costo dell’idrogeno blu, che accoppia la cattura del carbonio con la riforma del metano a vapore del gas naturale, a circa $ 2,40 / kg.
Per raggiungere la parità dei costi dell’idrogeno verde
Molte aziende sono ora concentrate sull’utilizzo di energia elettrica rinnovabile per produrre idrogeno verde attraverso l’elettrolisi. Spesso installano elettrolizzatori a membrana a scambio protonico, un’alternativa alle unità alcaline che hanno dominato il mercato dell’elettrolisi per decenni.
Dharik Mallapragada, ricercatore della MIT Energy Initiative, ha sottolineato le analogie tra il calo dei costi della tecnologia di produzione dell’idrogeno a quello visto per l’eolico e il solare, il che ha aperto la strada a grandi utilizzi di queste tecnologie nei sistemi di produzione di energia elettrica.
L’accesso all’elettricità rinnovabile a basso costo sarà il fattore più importante per ridurre i costi dell’idrogeno verde fino a $ 1,50 / kg, secondo Everett Anderson, vicepresidente per lo sviluppo di prodotti avanzati presso NEL Hydrogen AS.
Ha sottolineato che gli operatori di elettrolizzatori non solo hanno bisogno di accedere a energia rinnovabile a basso costo, ma anche a fattori di carico elevati, in altre parole, una fornitura costante di vento, sole o flusso d’acqua. “Hai bisogno del più alto fattore di capacità possibile per ammortizzare quel capitale“, ha detto Anderson.
La riduzione dei costi degli elettrolizzatori, nuove applicazioni
Il calo dei costi della tecnologia degli elettrolizzatori spiega in parte l’aumento dell’interesse per l’idrogeno, ha detto Mallapragada. Con l’ingresso di nuovi attori nel mercato, la catena di approvvigionamento si è ampliata per includere società consolidate coinvolte in altri settori sinergici, che ora stanno concentrando i loro sforzi di sviluppo del prodotto sull’idrogeno verde, ha aggiunto Anderson.
I miglioramenti del design hanno anche portato a un uso più efficiente dei materiali, che a sua volta migliora l’efficienza dell’elettrolizzatore, ha osservato Anderson. Dal punto di vista della produzione, i costi diminuiscono man mano che gli impianti aumentano di capacità e adottano processi di automazione e produzione continua, ha affermato.
Al di là dei processi di elettrolisi a bassa temperatura, oggi tecnologicamente più maturi, i ricercatori sono sul punto di vincere le sfide presentate dall’elettrolisi ad alta temperatura, ha detto Mallapragada. Utilizzando l’energia termica come input, i sistemi di elettrolisi ad alta temperatura rappresentano una proposta di valore nella riduzione del fabbisogno di energia elettrica. Gli operatori di centrali nucleari vedono questo processo alternativo come un modo per trasformare i loro impianti ad alto calore in hub per la produzione di idrogeno.
Infine, Mallapragada ha osservato che la pirolisi del metano sta attirando l’attenzione e gli investimenti. Questo processo di produzione dell’idrogeno prevede la decomposizione del metano ad alte temperature per produrre carbonio solido anziché anidride carbonica. Potrebbe consentire la produzione di idrogeno nei nodi tra le linee di trasmissione del gas naturale e i sistemi di distribuzione.