È una tecnologia tutta italiana quella sviluppata dall’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (Enea) per produrre idrogeno a partire semplicemente dall’acqua e dal sole.
Grazie ad un nuovo processo ideato e impiegato nei laboratori dei Centri Ricerche ENEA di Frascati e Casaccia, oggi possiamo ottenere idrogeno pulito attraverso la decomposizione termica dell’acqua realizzata con l’energia solare.
Idrogeno verde, massima efficienza energetica
“In questo modo riusciamo a produrre con 500 °C in meno la stessa quantità di idrogeno e ossigeno di un reattore tradizionale”, ha spiegato in una nota Silvano Tosti, ricercatore dell’Enea.
La chiave, in effetti, sta proprio in un maggior livello di efficienza energetica assicurata da questo processo, raggiunto grazie ad innovativo reattore a membrana “costituito da una camera di reazione dove sono presenti contemporaneamente due tipi di membrane, una in tantalio per separare l’idrogeno ed una in materiale ceramico per separare l’ossigeno”.
Ad esso si aggiunge un sistema di impianti solari a concentrazione: “in grado di fornire calore ad alta temperatura, rendendo così possibile la produzione di idrogeno direttamente dall’energia solare”, si legge sempre nella nota diffusa dall’Agenzia.
Le ricadute industriali
Una tecnologia che potrebbe avere un ruolo di rilievo nella strategia nazionale per l’idrogeno recentemente annunciata dal Governo italiano, ma anche nel raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione e neutralità climatica per il 2030 ed il 2050.
Un processo che Tosti ha definito “di grande interesse per la realizzazione di una catena energetica green”, che a sua volta consente “elevate efficienze energetiche e costi di investimento contenuti”.
Questo sia in applicazioni stazionarie, come utenze elettriche civili ed industriali, sia in quelle mobili come i veicoli elettrici.
Secondo quanto spiegato dall’Enea, gli impieghi più probabili potrebbero essere nella produzione di gas puri, in questo caso idrogeno ed ossigeno, che possono trovare impiego nella chimica fine, nella farmaceutica e nell’industria elettronica.
L’ulteriore sviluppo di questo tipo di reattore potrebbe beneficiare, infine, dei progressi tecnologici dei sistemi solari ad alta temperatura e dei materiali per alti flussi termici.
L’idrogeno verde costerà sempre meno
Entro i prossimi 20 anni i costi dell’idrogeno verde tenderanno progressivamente a diminuire, con una stima dei almeno il -50% entro il 2040, secondo un’analisi di Wood Mackenzie.
Oggi l’idrogeno pulito offre circa 15 gigawatt di capacità. Un dato che è quadruplicato in un solo anno.
Attualmente, infatti, il “green hydrogen” rappresenta una minima parte rispetto all’idrogeno generalmente impiegato nei processi industriali e per altre finalità: il 71% è “idrogeno grigio”, prodotto tramite reforming del gas naturale (quindi contempla emissioni di diossido di carbonio, CO2); il restante è “idrogeno marrone” ottenuto dal carbone (altamente inquinante) e una piccola parte è “idrogeno blu”, frutto dell’abbinamento di reforming del gas naturale e delle tecnologie per la cattura7stoccaggio di CO2; all’idrogeno verde spetta lo 0,1% circa della produzione complessiva.
La buona notizia è che l’idrogeno pulito potrebbe veder diminuire i costi anche del -60% entro il 2040, soprattutto in Nord Europa e in Germania, dove tale obiettivo potrebbe arrivare anche per il 2030.
Nel contempo, aumenteranno invece i costi per la produzione dell’idrogeno grigio, di un +82%, nello stesso periodo di tempo, come conseguenza diretta dell’aumento atteso dei prezzi del gas naturale.