Un’industria dell’idrogeno da 100 miliardi di euro?

Sfide per il ‘Centro Europeo di Accelerazione dell’Idrogeno Verde’

JP Casey  – PowerTechnology.Com

3 Febbraio  2021

Pieno di promesse, ma ugualmente pieno di sfide, l’idrogeno verde è un esempio unico di una fonte di energia rinnovabile che non è stata ancora completamente sviluppata. Un nuovo progetto europeo mira a generare mezzo milione di posti di lavoro e a stabilire l’idrogeno verde come un’industria da 100 miliardi di euro entro il 2025, sollevando la questione se possa superare le sfide affrontate dall’idrogeno verde per una generazione?

Il ‘Centro Europeo per l’Accelerazione dell’Idrogeno Verde’ mira a creare mezzo milione di nuovi posti di lavoro in un settore che varrà 100 miliardi di euro entro il 2025. Credito: Dr. Artur Braun

Accanto alle tradizionali fonti di energia verde, come l’energia solare ed eolica, il cosiddetto idrogeno “verde” è emerso come potenziale fonte di combustibile rinnovabile per il futuro. Ci si riferisce all’idrogeno prodotto dall’elettrolisi, il processo mediante il quale l’acqua viene scissa in idrogeno e ossigeno con la forza elettrica  fornita da fonti di energia rinnovabile.

Sebbene questa fonte di idrogeno gassoso sia quasi completamente priva di emissioni, la necessità di costruire costosi elettrolizzatori e di incorporare impianti di idrogeno verde nelle infrastrutture esistenti di energia rinnovabile, ha reso il processo insostenibilmente costoso e logisticamente complesso, al punto da renderlo impraticabile. I dati dell’Agenzia Internazionale per l’Energia (IEA) hanno rilevato che il costo della produzione di idrogeno verde potrebbe essere di $ 3 a $ 7,50 per chilogrammo, ovvero più di tre volte il costo dell’idrogeno “grigio”, che viene prodotto utilizzando gas naturale.  Un rapporto della Wood Mackenzie ha rilevato che l’idrogeno verde oggi è responsabile solo per il  0,1% della produzione mondiale annuale di idrogeno.

Nonostante queste sfide, una nuova iniziativa europea potrebbe aiutare l’idrogeno verde a raggiungere il suo vasto potenziale energetico.  Il nuovo Centro Europeo per l’Accelerazione dell’Idrogeno Verde (‘European Green Hydrogen Acceleration Centre’ ovvero EGHAC), inaugurato lo scorso anno dall’hub di investimenti per le energie rinnovabili EIT InnoEnergy, mira ad accelerare gli sviluppi tecnologici e infrastrutturali nell’idrogeno verde, per creare mezzo milione di nuovi posti di lavoro in un settore che varrà 100 miliardi di euro entro il 2025.

Ma la forza finanziaria e le grandi ambizioni da sole saranno sufficienti per superare le miriadi di sfide che l’industria dell’idrogeno verde deve affrontare? Con ostacoli che vanno dalla mancanza di sviluppo tecnologico alla riluttanza a investire, resta da vedere se l’EGHAC potrà affrontare le sfide che hanno afflitto l’idrogeno per decenni.

Scale-up fino alle applicazioni industriali

Uno dei maggiori ostacoli all’ introduzione di  qualsiasi nuova tecnologia, non solo dell’idrogeno verde, è il processo di scale-up. Passare dalla fattibilità di  impianti dimostrativi  su piccola scala a operazioni industriali su larga scala comporta una transizione da sfide puramente scientifiche e tecnologiche a sfide logistiche, economiche e, in alcuni casi, politiche.

Un rapporto 2020 di Material Economics, che ha costituito la base di molte delle conclusioni dell’EGHAC, ha rilevato che l’espansione della rete di distribuzione dell’ energia elettrica ha dimostrato di avere un “impatto significativo” sulla velocità di adozione dell’idrogeno verde. Ciò si è riflesso in tutti gli usi finali delineati dal rapporto, dallo stoccaggio di energia e riscaldamento industriale al carburante per veicoli e trasporti, sottolineando che questa non è una sfida ristretta, ma deve essere superata affinché l’idrogeno verde venga adottato in ogni settore dove potrebbe avere un impatto significativo.

Una componente chiave di questa sfida sono le spese in conto capitale e le spese operative, con molti investitori che esitano a fornire i finanziamenti necessari per una tecnologia relativamente non dimostrata. L’EGHAC, tuttavia, vanta una serie di vantaggi in questo settore. Tra questi c’è il sostegno di Breakthrough Energy, una rete di riformatori del settore energia fondata da Bill Gates, un nome che conferisce all’iniziativa un considerevole sostegno finanziario e la reputazione per attrarre ulteriori investimenti.

Il rapporto di Material Economics ha anche osservato che l’Europa ha un clima politico che potrebbe offrire un maggior incoraggiamento per i progetti di idrogeno verde. Il gruppo ha indicato la European Battery Alliance e la Clean Hydrogen Alliance come responsabili politici positivi, che hanno definito dei provvedimenti per preparare l’Europa a un maggiore sviluppo dell’idrogeno. C’è la speranza che l’EGHAC possa lavorare insieme a potenti organismi come questi per accelerare l’accettazione e l’adozione di una nuova tecnologia in quella che è, a volte, un’industria dell’ energia  conservatrice.

Garantire la redditività economica

Analogamente ai costi di avviamento proibitivi dello sviluppo di soluzioni a idrogeno verde, la percepita mancanza di ritorni finanziari derivanti dall’investimento nella tecnologia ha finora dissuaso i finanziatori dal sostenere progetti che si basano sulla tecnologia.

Un rapporto del 2018, scritto in collaborazione con l’Organizzazione per la Cooperazione e lo sviluppo Economico, le Nazioni Unite e la Banca Mondiale, ha rilevato che il mondo richiederebbe circa 6,9 trilioni di dollari di nuovi investimenti ogni anno per raggiungere gli obiettivi climatici mondiali entro il 2030. Questa cifra così elevata  fa  pensare che le tecnologie costose, come l’idrogeno verde, faticheranno a trovare un posto nel mix energetico del mondo a breve termine.

Ad esempio, i dati di S&P Global suggeriscono che il costo della produzione di idrogeno verde dovrebbe essere dimezzato entro il 2030 solo per poter rendere la tecnologia economicamente sostenibile, per non parlare di redditività. Tali dati hanno portato molti a vedere la tecnologia come un potenziale investimento a lungo termine, ma che non si adatta a restrizioni economiche e ambientali più immediate.

L’EGHAC mira ad affrontare questo problema, nelle sue parole  “stimolando il mercato”. Mentre i responsabili delle politiche avranno un ruolo maggiore nella preparazione del quadro legale e sociale per una maggiore adozione dell’idrogeno verde, le aziende private saranno più responsabili nel fornire il sostegno finanziario per aiutare questi progetti a decollare.

C’è anche ottimismo riguardo allo stato attuale dell’idrogeno verde in Europa, con una serie di piani finanziari esistenti volti a rimuovere il rischio associato agli investimenti nell’idrogeno verde. Iniziative come Carbon Contracts for Difference, un progetto in cui i governi possono ricevere ricompense finanziarie per compensare le emissioni di anidride carbonica a un prezzo fisso piuttosto che soggetto a modifiche basate sulla produzione di energia verde, possono aiutare a ridurre il rischio di questi progetti e attrarre sostegno finanziario.

Allo stesso modo, la posizione dell’Europa come il secondo produttore mondiale di questa  fonte di energia, dietro solo all’Australia, potrebbe aiutare ulteriormente a rassicurare gli investitori. L’infrastruttura esistente, sebbene piccola, significa che molti progetti di idrogeno verde sono già in cantiere e non ci si aspetta che i finanziatori privati ​​contribuiscano a lanciare un nuovo progetto energetico partendo completamente da zero, il che potrebbe incoraggiare gli investimenti.

L’ integrazione dell’idrogeno verde in un mix più ampio di energie pulite

Mentre l’idrogeno verde e altre fonti di energia rinnovabile lavorano tutte per lo stesso obiettivo finale, esiste un’opinione secondo cui l’adozione su larga scala dell’idrogeno verde è un’idea intrinsecamente imperfetta, in quanto devierebbe i prodotti di altre fonti di energia rinnovabile dalla generazione di elettricità.

Secondo l’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili, il mondo dovrà aumentare la propria capacità di idrogeno verde fino a 158,3 milioni di tonnellate all’anno per creare un mix energetico basato sull’idrogeno verde. Questa sarebbe un’impresa massiccia che richiederebbe la costruzione di 2.243 GW di energia eolica onshore ogni anno, oltre quattro volte la capacità di tutti gli impianti eolici onshore già installati, secondo la pubblicazione europea sull’energia  Recharge.

C’è una questione di efficienza qui sul  continente: perché investire nelle energie rinnovabili per alimentare l’idrogeno verde, quando si potrebbe investire direttamente nelle rinnovabili?

Per superare questa sfida, l’ EGHAC sta cercando di trarre vantaggio da una combinazione di domanda crescente di energia pulita e dalla diminuzione dei costi dell’idrogeno verde. I dati della IEA mostrano che l’attuale capacità eolica e solare dell’Europa si attesta a poco più di 300 GW, un numero impressionante ma ben al di sotto della capacità totale di 700 GW necessaria per raggiungere l’obiettivo dell’UE di un mix energetico nel 2030  che dipenderà  per due terzi dall’energia rinnovabile.

La necessità di un rapido cambiamento nei sistemi energetici del continente potrebbe incoraggiare gli investimenti e il sostegno per soluzioni ambiziose ma non sperimentate, come l’idrogeno verde, poiché l’Europa ha poco tempo per raggiungere i suoi obiettivi.

Inoltre, i dati di Wood Mackenzie fanno osservare  che il costo della produzione di idrogeno verde potrebbe diminuire addirittura del 64% entro il 2040, un drastico calo che rimuoverebbe gli alti costi di avvio dell’idrogeno verde, un ostacolo non condiviso da altre fonti di energia pulita .