L’idrogeno combustibile del futuro? Sì, ma non ancora (e non tutto)

Da decenni proseguono le ricerche sull’idrogeno, che sembrerebbe costituire la risposta per eccellenza alla dipendenza dai combustibili fossili, ovvero una delle migliori soluzioni alla crisi climatica galoppante. Per quale motivo questo materiale attira tanto interesse? Almeno in teoria l’idrogeno potrebbe prendere il posto di petrolio, gas e carbone. L’idrogeno può essere usato per produrre carburante sintetico per le nostre automobili, per generare elettricità nelle celle a combustibile o per riscaldare le case. Può anche essere impiegato al posto del petrolio greggio per ottenere materie prime per l’industria chimica, poi utilizzate per produrre ad esempio la plastica. In sostanza, l’idrogeno può essere impiegato in linea di principio per gli impieghi in cui finora abbiamo usato combustibili fossili, ma senza rilasciare CO2 quando lo si riconverte in energia. Ma c’è anche una seconda ragione importante.

L’idrogeno rende sostenibili le energie rinnovabili

L’idrogeno ha anche un’importantissima valenza come mezzo di stoccaggio per le energie rinnovabili. Quando gli impianti fotovoltaici e le turbine eoliche producono energia in eccesso, invece di disattivarli temporaneamente è possibile utilizzare tale energia per produrre idrogeno. In questo modo l’energia elettrica diventa energia chimica, che può essere immagazzinata e trasportata in forma gassosa o liquida. A differenza degli accumulatori o delle batterie, che col tempo gradualmente si scaricano, l’idrogeno è adatto anche allo stoccaggio a lungo termine senza grosse perdite.

Come viene estratto l’idrogeno?

L’idrogeno si trova ovunque, ma mai in forma pura. Pur essendo il più leggero tra gli elementi chimici, l’idrogeno costituisce circa il 75% della massa dell’intero universo e si trova in tutti gli organismi viventi. Di solito però si trova all’interno di composti organici più complessi. Per sfruttarlo come vettore energetico, l’idrogeno deve prima essere dissolto da processi chimici ad alta intensità energetica.

Qui entrano in gioco dei colori: a seconda del processo utilizzato, si parla di idrogeno grigio, blu, verde o viola. Dal punto di vista strettamente chimico la molecola è sempre H2. Ma nella sua produzione (e quindi anche nell’impatto ambientale) i tipi di idrogeno differiscono notevolmente. Ne abbiamo parlato diffusamente qui.

Problemi e prospettive

Fin qui tutto bene, ma come mai stenta a decollare la produzione di idrogeno verde su vasta scala? Sostanzialmente perché le quantità di elettricità da fonti sostenibili necessarie per la produzione di idrogeno sono enormi, considerato che con gli attuali processi va perduto dal 20 al 40% dell’energia nel processo elettrolisi, un altro 10-15% si dilegua nella lavorazione durante la compressione e fino al 25% nella liquefazione necessaria per il trasporto. Fino a quando non sarà disponibile una massiccia quantità di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili la produzione di idrogeno continuerà a essere poco conveniente sotto ogni aspetto. Questo non significa che la ricerca non debba andare avanti su tutti i fronti per portare a un aumento di produzione di energia verde con costante calo dei prezzi delle energie rinnovabili, parallelamente al quale anche la produzione di idrogeno ecocompatibile dovrebbe diventare decisamente più attraente.