Simpatica premessa

Con il mio amico Gedeone si discuteva di idrogeno, e se valesse la pena farne un articolo su Fatti & Soluzioni. Io dicevo “è troppo tecnico, non gliene frega niente a nessuno”, ma Gedeone replicava “non è vero, se ne parla molto, può interessare alla gente”. Dato che Gedeone ha sempre ragione, andiamo con l’articolo sull’idrogeno, e cerchiamo di farlo non troppo tecnico. Mi sa che viene un po’ lungo, lo dividiamo in due, così è più digeribile.

In effetti di idrogeno si parla parecchio, e non da ieri. Ricordo un paio di convegni a cui ho partecipato, in uno un rappresentante della TEA, la compagnia energetica locale mantovana, spiegava che all’interno dell’ambizioso piano per la sostenibilità dell’azienda, c’era una fantastica caldaia ad idrogeno a servizio dell’ospedale di Mantova. Ad un altro convegno, a cui avevo partecipato come relatore, un collega ingegnere aveva spiegato le meraviglie di un cogeneratore domestico ad idrogeno, che produceva energia elettrica e calore partendo dall’idrogeno prodotto dall’acqua. Se cercate in giro, si parla di “economia dell’idrogeno” vettore energetico ecologico e pulito, con il quale potremo fare, in un futuro, più o meno tutto, dallo scaldarci a casa, al girare in automobile. Io stesso ho parlato di idrogeno qua e là in questo blog, è ora di dedicargli l’articolo che si merita.

Bufala numero uno: l’idrogeno è un combustibile pulito

L’idrogeno è un pò impegnativo da gestire, ossia per farlo stare in uno spazio accettabile, devo comprimerlo a 700 bar, ma ce la possiamo fare. Quando brucio idrogeno ottengo energia, così come quando brucio metano o gasolio, ma invece che emettere CO2 ed altre schifezze, emetto vapore acqueo, ossia non inquino! Fantastico, passiamo tutti ad idrogeno! OK, però adesso c’è un problema, dove lo trovo l’idrogeno?

L’idrogeno (H) è l’elemento chimico più semplice (n°1 nella tavola periodica degli elementi, per chi si ricorda le lezioni di chimica della gioventù), nonché l’elemento presente più in abbondanza nell’universo. Solo che noi non viviamo sul sole o su qualche altra stella, e di idrogeno “da solo” sulla terra sostanzialmente non ne abbiamo. Per ottenere l’idrogeno lo dobbiamo “strappare” a qualche molecola che lo contiene, come il metano, il carbone o l’acqua. Il grafico seguente, tratto da un report IEA ci racconta come viene prodotto l’idrogeno nel mondo:

• Un buon 60% dell’idrogeno mondiale viene prodotto a partire dal metano (noto anche come gas naturale)
• Un 20% abbondante viene prodotto a partire dal carbone
• Un 20% scarso viene ottenuto come sottoprodotto di altre lavorazioni
• Lo 0,1%, nel grafico non si vede neanche, viene prodotto a partire dall’acqua

L’idrogeno è incolore, tuttavia, a seconda di come viene prodotto, lo si identifica convenzionalmente con un colore.

Produrre idrogeno partendo dal metano, o partendo dall’acqua è molto diverso, per due ragioni.

• L’energia che serve per scindere le molecole. Sia il metano (CH₄), che l’acqua (H₂O) contengono idrogeno, ma nel mondo dell’energia nulla è gratis, per strappare l’idrogeno alla molecola proprietaria ho bisogno di energia. Nel caso del metano l’energia la ottengo dal metano stesso; l’acqua invece non è di per sé un vettore energetico: per “staccare” l’idrogeno dall’acqua devo utilizzare un elettrolizzatore alimentato ad energia elettrica. È quindi più corretto dire che l’idrogeno lo produco a partire dall’energia elettrica, piuttosto che a partire dall’acqua, perché è l’energia elettrica, e non l’acqua, quella che costa di più.
• Gli “scarti” che si ottengono dalla produzione dell’idrogeno. Se produco idrogeno a partire dal metano, o dal carbone, mi “avanza” della CO2. Se produco l’idrogeno a partire dall’acqua, mi avanza dell’ossigeno. E c’è una bella differenza, l’ossigeno è innocuo, la CO2 è il famosissimo gas serra che non vorremmo emettere.

Quindi, l’idrogeno è “pulito” quando viene utilizzato, ma nel 99,9% dei casi emette CO2 quando viene prodotto, quantomeno attualmente. Nel rimanente 0,1% dei casi l’idrogeno è effettivamente pulito sia nella produzione che nell’utilizzo, a patto che l’energia elettrica utilizzata per scindere la molecola di acqua provenga da fonti rinnovabili. Perché si fa così poco idrogeno “pulito” nel mondo? Per la ragione più vecchia del mondo, perché farlo a partire da metano o carbone costa molto meno.

Bufala numero due: l’idrogeno è un vettore energetico

Nella tabella seguente, frutto di elaborazione dei dati presenti nello stesso report IEA di prima, vediamo come viene attualmente utilizzato l’idrogeno nel mondo:

L’idrogeno viene utilizzato per la raffinazione del petrolio, per la produzione di ammoniaca e di metanolo, in siderurgia. Perché uso proprio l’idrogeno? Perché, pur essendo caro, è indispensabile o comunque è la migliore soluzione per il processo chimico che voglio realizzare.

Solo lo 0,1% dell’idrogeno prodotto a livello mondiale viene utilizzato a fini energetici. Perché così poco? La motivazione è la stessa di prima, perché costa troppo, se voglio bruciare qualcosa è molto, molto più conveniente bruciare combustibili fossili. E se proprio voglio essere sostenibile, ci sono soluzioni molto più economiche.

Quindi si, l’idrogeno è potenzialmente un vettore energetico, ma in realtà, attualmente la stragrande maggioranza dell’utilizzo dell’idrogeno è per fini non energetici, e l’utilizzo energetico è assolutamente marginale.

OK, questa volta tengo fede alle premesse del blog e rimango breve. Il prosieguo delle grandi avventure dell’idrogeno lo trovate la settimana prossima, sempre qui, ciao!

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