L’ idrogeno potrebbe essere la soluzione per le aziende ‘Big Oil’ nella transizione energetica

Molti gli interventi a CERAWEEK per sottolineare come gli aspetti strategici chiave della nuova ‘economia dell’ idrogeno’, basata sull’idrogeno blu ma anche su quello verde,  potrebbero  essere in linea coi modelli di business tradizionali delle società petrolifere

Redazione

Ecco il dilemma di ‘Big Oil’:  I suoi prodotti principali sono petrolio e gas e la transizione energetica è rapidamente in corso. Le utility stanno costruendo capacità solare ed eolica, gli impianti di batterie EV sono in costruzione e le start-up stanno costruendo reti di stazioni di ricarica. Dove potrebbero competere le compagnie petrolifere?

Potrebbero scegliere di giocare in queste aree, e in effetti un certo numero di compagnie petrolifere europee – tra cui Total, BP e Shell – stanno andando avanti a tutta velocità su questi fronti.

Big Oil sta andando alla grande anche nel settore petrolchimico, poiché lo considera un business di crescita chiave in contrasto con le prospettive a lungo termine per i carburanti per il trasporto. Shell aumenterà la sua impronta petrolchimica riducendo drasticamente la capacità di raffinazione.

Ma le compagnie petrolifere e del gas hanno un vantaggio competitivo nelle energie rinnovabili? Hanno le dimensioni e sono abituati a fare investimenti di capitale su larga scala. Ma la loro competenza principale è stata nell’esplorazione di petrolio e gas e nell’esecuzione di operazioni di idrocarburi, compresi i prodotti petrolchimici a valle.

Quindi cosa gioca l’energia rinnovabile nei punti di forza del Big Oil?

L’idrogeno è probabilmente la soluzione: l’idrogeno blu, che viene prodotto nelle operazioni di idrocarburi insieme al CCS (cattura e sequestro del carbonio), e persino l’idrogeno verde, che è prodotto dall’energia solare ed eolica.

Le compagnie petrolifere hanno già l’esperienza nella produzione e nell’utilizzo dell’idrogeno nelle loro operazioni e sono ben posizionate per trasformare questo idrogeno in ammoniaca e per trasformarlo a lunghe distanze. Hanno la capacità operativa per gestire l’ammoniaca su larga scala e le reti logistiche per distribuirla ai clienti in tutto il mondo.

Le grandi compagnie petrolifere hanno le  economie di scala, esperienza nella movimentazione, infrastrutture esistenti, stoccaggio e logistica, nonché i contatti per partecipare a questo nuovo, ampio, entusiasmante e potenzialmente molto redditizio settore.

Molte compagnie petrolifere prenderanno in considerazione l’ammoniaca blu a breve termine,  poiché vi è già gran parte dell’infrastruttura esistente e sono necessari meno investimenti [spese in conto capitale] rispetto all’investimento in un progetto completamente nuovo come un impianto di idrogeno / ammoniaca verde, dove un gran parte della tecnologia è ancora in fase di sviluppo . 

Come esportare solare ed eolico?

L’idrogeno risolve il dilemma di come esportare l’energia solare ed eolica. Molte compagnie petrolifere costruiranno capacità solare ed eolica per alimentare i propri impianti nella spinta a ridurre le emissioni di carbonio. Ma Big Oil dipende in gran parte dalle esportazioni, in particolare dai produttori del Medio Oriente. E non puoi esportare eolico e solare. Oppure puoi?

È qui che entrano in gioco l’idrogeno verde e l’ammoniaca. È l’unico modo ragionevole per esportare energia solare ed eolica su lunghe distanze.

Queste fonti di energia rinnovabile vengono prima convertite in idrogeno tramite elettrolizzatori, che separano le molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno utilizzando l’energia eolica o solare. Ci sono zero emissioni di carbonio. L’idrogeno può quindi essere convertito in ammoniaca (3 parti di idrogeno, una parte di azoto) per un facile trasporto.

Nello scenario dell’idrogeno blu, in cui l’idrogeno è prodotto dal gas naturale, viene catturata l’anidride carbonica (CO2) generata dalle operazioni. Questa CO2 con idrogeno può essere utilizzata per produrre metanolo o essere utilizzata per migliorare il recupero del petrolio. Questo si aggiunge all’uso principale dell’idrogeno per produrre ammoniaca blu per la spedizione.

Una volta che l’ammoniaca arriva a destinazione, può essere riconvertita in idrogeno per essere utilizzata nella generazione di energia.

Lo scenario di esportazione dell’idrogeno è ciò che lo rende così attraente per le compagnie petrolifere e del gas del Medio Oriente in particolare, poiché dipendono principalmente dalle esportazioni di energia.

Aramco, ADNOC stanno per andare alla grande con l’idrogeno

L’idrogeno sarà una parte importante delle strategie di energia rinnovabile di Saudi Aramco e Abu Dhabi National Oil Co (ADNOC). Entrambi stanno lavorando con il Giappone per alimentare l’economia in via di sviluppo dell’idrogeno del paese.

Aramco ha effettuato la sua prima spedizione di ammoniaca blu in Giappone nel settembre 2020 per l’utilizzo nella generazione di energia a zero emissioni di carbonio.

“Siamo la più grande compagnia petrolifera e del gas del pianeta, ma allo stesso tempo ci consideriamo un’azienda energetica e petrolchimica. Quindi una delle cose che stiamo facendo è considerare gli investimenti nelle energie rinnovabili all’interno di Aramco “, ha detto Yasir Al-Rumayyan, presidente del consiglio di Saudi Aramco, alla conferenza CERAWeek by IHS Markit.  Al-Rumayyan è anche governatore del fondo sovrano dell’Arabia Saudita, il Fondo per gli investimenti pubblici (PIF).

La stessa Arabia Saudita ospita una massiccia iniziativa sull’idrogeno verde tra NEOM, Air Products e ACWA Power annunciata a luglio 2020.

L’impresa realizzerà un imponente progetto di ammoniaca basato sull’idrogeno verde al costo di circa 5 miliardi di dollari per fornire 650 tonnellate / giorno di idrogeno per il trasporto a livello globale entro il 2025. Il progetto sarà situato a NEOM, una città in costruzione nel nord-ovest dell’Arabia Saudita come un modello di sostenibilità e innovazione.

Il fondo sovrano dell’Arabia Saudita è un investitore fondamentale in NEOM e detiene una partecipazione del 50% in ACWA Power.

ADNOC vede l’idrogeno come elemento chiave nella transizione energetica

ADNOC è attiva nell’energia solare e ha progetti di energia rinnovabile in più di 30 paesi, man mano che aumenta la sua impronta ecologica. Gli Emirati Arabi Uniti hanno tre dei progetti solari più grandi e più economici al mondo, ha affermato il CEO Ahmed Al-Jaber.

L’ADNOC prevede di ridurre ulteriormente la propria intensità di carbonio del 25% nei prossimi 10 anni, in gran parte attraverso l’uso di energie rinnovabili.

“Durante questo periodo, petrolio e gas rimarranno al centro del nostro modello di business qui in ADNOC. Detto questo, stiamo esplorando il potenziale di nuovi combustibili come l’idrogeno blu, che in effetti si mostra molto promettente come combustibile di carbonio vicino allo zero che potrebbe essere prodotto su larga scala come parte della nostra catena del valore degli idrocarburi “, ha affermato Al- Jaber a CERAWeek.

A gennaio, l’ADNOC e il Ministero dell’Economia, del Commercio e dell’Industria del Giappone hanno firmato un memorandum d’intesa (MoU) per cooperare sull’ammoniaca combustibile e sulle tecnologie di riciclaggio del carbonio. Il Giappone è il più grande importatore di petrolio e gas di ADNOC, con il 25% del suo petrolio greggio importato dagli Emirati Arabi Uniti.

Sempre a gennaio, ADNOC ha annunciato una partnership con i fondi patrimoniali degli Emirati Arabi Uniti Mubadala e ADQ per stabilire gli Emirati Arabi Uniti come produttore leader di idrogeno verde e blu.

Probabilmente tutti i paesi potrebbero generare la propria energia solare ed eolica, ma ci sono vantaggi geografici naturali per alcuni paesi e regioni – come il Medio Oriente nel solare e gli Stati Uniti nell’eolico – e svantaggi per altri.

Le regioni avvantaggiate possono produrre energia rinnovabile su scala maggiore ed esportare energia a basse emissioni di carbonio tramite idrogeno e ammoniaca.

L’economia dell’idrogeno

Ma finora, la quantità di idrogeno che può essere utilizzata per l’alimentazione e il trasporto di carburante rispetto a petrolio e gas è alquanto limitata. Ciò che serve a lungo termine è un’economia dell’idrogeno in piena  regola.

Il Giappone nel 2017 ha presentato una strategia di base sull’idrogeno per ridurre i costi dell’idrogeno allo stesso livello dell’energia convenzionale per l’uso in energia e carburante per i trasporti. Una parte fondamentale del suo approccio sarà quella di “combinare energia a basso costo e inutilizzata dall’estero con CCS, o procurare enormi quantità di idrogeno da elettricità a basso costo e rinnovabile” parallelamente alla creazione di catene di approvvigionamento internazionali e allo sviluppo di infrastrutture di stoccaggio e trasporto.

Oltre ad essere una fonte di energia a idrogeno, l’ammoniaca ha anche un enorme potenziale come carburante per spedizioni a basse o zero emissioni di carbonio. Il 5 marzo, OCI ha annunciato due potenziali partnership per commercializzare l’ammoniaca e il metanolo come “carburanti per il trasporto del futuro”.

Secondo OCI, convertire tutto il carburante per le spedizioni a lunga distanza in ammoniaca richiederebbe 750-900 milioni di tonnellate / anno di nuova capacità entro il 2050, 4-5 volte l’attuale produzione globale di ammoniaca.

Per il trasporto di veicoli, Big Oil ha l’opportunità di fornire il carburante idrogeno necessario per superare un giorno la rivoluzione dei veicoli elettrici (EV). La tecnologia e le reti richiederanno più tempo per svilupparsi completamente, ma i veicoli a celle a combustibile a idrogeno possono essere più efficienti e produrre meno rifiuti rispetto ai veicoli elettrici poiché non ci sono batterie pesanti da riciclare.

Progetti europei nell’idrogeno

A gennaio, Repsol, con sede in Spagna, si è unita a un consorzio per sviluppare un impianto per l’idrogeno verde collegato a uno dei suoi siti. Punta a diventare leader nella produzione di idrogeno nella penisola iberica, raggiungendo una produzione pari a 400 megawatt (MW) di potenza entro il 2025.

A gennaio, la società francese Total ha annunciato l’avvio entro il 2024 di un progetto per l’idrogeno verde da 40 MW con la utility  Engie presso il sito di bioraffineria Le Mede di Total.

In dicembre BP ha annunciato una lettera di intenti con la utility  Orsted per sviluppare un progetto di elettrolizzatore su scala industriale per la produzione di idrogeno verde presso il sito della raffineria di BP a Lingen, in Germania. Il progetto iniziale sarà avviato nel 2024.

Il primo progetto sarà un elettrolizzatore da 50 MW, ma l’ambizione finale è quella di costruire un’unità da 500 MW, che verrebbe utilizzata per sostituire tutto l’uso di idrogeno fossile della raffineria di Lingen. Questo enorme progetto potrebbe fornire oltre il 10% dell’obiettivo di capacità della strategia sull’idrogeno della Germania di 5GW entro il 2030.

La ExxonMobil, con sede negli Stati Uniti, durante la giornata degli investitori del 3 marzo ha evidenziato l’idrogeno come un mercato indirizzabile da $ 1 trilione entro il 2040, con una crescita di circa il 30% all’anno. Sta facendo avanzare la tecnologia per produrre idrogeno a basse emissioni di carbonio su larga scala e ha osservato che l’idrogeno dal gas naturale con CCS ha vantaggi in termini di costi e di scala rispetto alle alternative. Essenzialmente, si concentrerà sull’idrogeno blu piuttosto che sul verde.

Gas industriali e progetti infrastrutturali

Anche i gas industriali e le società di infrastrutture industriali stanno intraprendendo importanti progetti sull’idrogeno in tutto il mondo. Ci dovrebbero essere opportunità di partnership con questi giocatori per Big Oil.

Seifi Ghasemi, CEO di Air Products con sede negli Stati Uniti, vede il futuro tra 20 e 40 anni in cui quasi il 100% dell’energia prodotta sarà da vento, solare e idrogeno. Circa il 40% o più dell’elettricità prodotta da queste fonti sarà utilizzata per veicoli elettrici leggeri, riscaldamento, cucina, aria condizionata e luce.

“Ma poi il resto di quell’elettricità verrà utilizzato … per abbattere l’acqua e produrre idrogeno. E poi l’idrogeno sarà la fonte di energia per guidare autobus pesanti, camion, navi, treni, aerei e industrie. Questa è la visione che vediamo in futuro “, ha affermato Ghasemi a CERAWeek.

Air Products mira a passare dalla produzione di idrogeno grigio (idrogeno dal gas naturale senza cattura del carbonio) all’idrogeno blu e quindi all’idrogeno verde. È coinvolta in tutti e tre gli aspetti, ma nel tempo si sposterà verso l’idrogeno verde, ha affermato.

Mitsubishi Power Americas sta costruendo una centrale elettrica da 840 MW a Delta, Utah, USA per sostituire un impianto a carbone esistente nel sito, sufficiente per soddisfare le richieste di picco di elettricità della città di Los Angeles, in California nelle ore di punta, ha affermato il CEO Paul Browning a CERAWeek.

Comprenderà due turbine a gas specificamente progettate per utilizzare il combustibile a idrogeno. Entro il 2025, le turbine sarebbero in grado di utilizzare una miscela di 30% di idrogeno e 70% di gas naturale. Tra il 2025 e il 2040, la capacità sarà aumentata al 100% di idrogeno verde.

Mitsubishi produrrà idrogeno verde nelle vicinanze utilizzando l’elettrolisi e lo immagazzinerà in un’enorme cupola di sale sotterranea. “Sarà di gran lunga il più grande progetto di accumulo di energia al mondo“, ha affermato Browning.

Il progetto Haru Oni ​​di Siemens Energy in Cile mira a sfruttare l’energia eolica del paese per produrre idrogeno e ciò che chiama e-metanolo e e-benzina. Gli e-fuel prodotti da acqua, energia eolica e CO2 catturata dall’aria emettono circa il 90% in meno di CO2 rispetto ai loro omologhi a combustibili fossili, afferma.

In definitiva, l’idrogeno e l’ammoniaca a basse emissioni di carbonio rappresentano un’enorme opportunità nella transizione energetica globale. Big Oil ha vantaggi intrinseci in questo campo e, attraverso le partnership, può far progredire la tecnologia e costruire una scala per renderla una parte fondamentale del suo ruolo di fornitore di energia per il mondo.