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L’interesse verso le potenzialità dell’idrogeno è in costante crescita, soprattutto considerando il momento storico che stiamo vivendo. A livello nazionale ed europeo, si avverte una forte volontà politica, istituzionale e industriale di accelerare la transizione verso un modello di crescita sostenibile, orientato all’utilizzo e al consumo responsabile delle risorse e all’attenuazione dell’impatto sull’ambiente e sulle persone.

L’idrogeno, in sé, non rappresenta una fonte di energia, ma piuttosto un vettore energetico. Ciò significa che, sebbene non si trovi in forma libera in natura, tranne quando è legato ad altri elementi come l’acqua, deve essere prodotto attraverso altre fonti energetiche. Per comprendere appieno il ruolo strategico che l’idrogeno può svolgere nella decarbonizzazione delle nostre società, è necessario capire come può essere prodotto e quali possono essere le sue applicazioni.

PRODUZIONE DELL’IDROGENO

L’idrogeno può essere prodotto in diversi modi, e ciascuno di essi comporta un diverso impatto in termini di emissioni. Di seguito, presentiamo un glossario utile:

Idrogeno prodotto con l’elettricità o a basso tenore di carbonio: In questo caso, l’idrogeno viene ottenuto dall’acqua tramite elettrolisi, utilizzando elettricità. Tuttavia, attualmente, la maggior parte dell’elettricità è prodotta da fonti fossili. Questo processo richiede temperature estremamente elevate e consumi energetici molto elevati. L’idrogeno a basso tenore di carbonio può anche essere ottenuto tramite il reforming del biogas o attraverso la conversione biochimica delle biomasse.

Idrogeno rinnovabile o idrogeno verde:

Se l’energia utilizzata per produrre idrogeno proviene da fonti rinnovabili, si parla di idrogeno rinnovabile o idrogeno verde. In questo caso, le emissioni di gas serra sono prossime allo zero.

Idrogeno prodotto da rifiuti:

Questo tipo di idrogeno è prodotto dalla sinergia tra il settore della gestione e dello smaltimento dei rifiuti e l’industria chimica. L’idrogeno circolare, come viene chiamato, viene ottenuto tramite un processo di ossidazione parziale dei rifiuti non riciclabili. Questo processo permette di ricavare un gas di sintesi, che può essere utilizzato come base per produrre idrogeno.

Idrogeno prodotto da fonti fossili:

Questo tipo di idrogeno è prodotto a partire dai combustibili fossili, attraverso il reforming del gas naturale o la gassificazione del carbone. Sono le forme di idrogeno più fortemente emissioni

L’idrogeno prodotto da fonti fossili viene classificato in due forme, l’idrogeno grigio e l’idrogeno nero, entrambi considerati più fortemente emissivi. Tuttavia, nell’ottica della transizione verso un’economia a basse emissioni, l’attenzione si sta spostando verso l’idrogeno verde e low carbon, che svolgeranno un ruolo centrale nel percorso di transizione energetica.

Cos’è l’idrogeno verde e low carbon?

L’idrogeno verde, o renewable hydrogen, è prodotto utilizzando energia elettrica proveniente da fonti rinnovabili, come l’energia solare o eolica. Questo processo di produzione dell’idrogeno ha un impatto prossimo allo zero sulle emissioni di gas serra, contribuendo così alla decarbonizzazione dell’industria e dei settori ad alto consumo energetico.

D’altra parte, l’idrogeno low carbon, o electricity based hydrogen, viene prodotto tramite elettrolisi dell’acqua utilizzando elettricità a basso tenore di carbonio. Questo processo richiede temperature molto elevate e presenta consumi energetici elevati. Inoltre, l’idrogeno low carbon può anche essere ottenuto attraverso il reforming del biogas o la conversione biochimica delle biomasse.

Perché l’idrogeno verde e low carbon è fondamentale per la transizione energetica?

L’Unione Europea considera l’idrogeno verde e low carbon come uno dei pilastri per la ripartenza economica sostenibile dopo la pandemia di COVID-19. Questo vettore energetico è considerato un elemento chiave per raggiungere gli obiettivi stabiliti con l’Accordo di Parigi del 2015 e per garantire la neutralità climatica entro il 2050. Secondo l’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (Irena), entro il raggiungimento degli obiettivi climatici dell’Accordo di Parigi, circa l’8% dell’energia consumata nel mondo dovrà essere prodotta utilizzando l’idrogeno.

Applicazioni dell’idrogeno verde e low carbon

L’idrogeno verde e low carbon ha diverse applicazioni che possono contribuire alla transizione verso un’economia a basse emissioni di carbonio. Ecco alcune delle sue principali applicazioni:

Mobilità sostenibile:

L’idrogeno può essere utilizzato come combustibile per veicoli a celle a combustibile. Questi veicoli producono energia elettrica tramite una reazione chimica tra l’idrogeno e l’ossigeno dell’aria, generando solo acqua come sottoprodotto. Questa tecnologia offre un’alternativa alle auto a combustione interna, eliminando le emissioni di gas serra e contribuendo a migliorare la qualità dell’aria.

Stoccaggio energetico:

L’idrogeno può essere utilizzato come mezzo di stoccaggio dell’energia. Poiché le fonti rinnovabili come il sole e il vento sono soggette a variazioni nella produzione di energia, l’idrogeno può essere prodotto quando c’è un’eccessiva disponibilità di energia elettrica e utilizzato in seguito quando la produzione di energia è ridotta. Questo permette di bilanciare l’offerta e la domanda di energia rinnovabile, contribuendo a rendere l’approvvigionamento energetico più stabile e affidabile.

Settore industriale:

L’idrogeno verde e low carbon può essere utilizzato come fonte di energia pulita nell’industria. Può sostituire l’uso di combustibili fossili nei processi di produzione, riducendo così le emissioni di gas serra. Ad esempio, nell’industria siderurgica, l’idrogeno può essere utilizzato come agente riducente per la produzione di acciaio a basse emissioni di carbonio.

Settore energetico:

L’idrogeno può essere utilizzato per la produzione di energia elettrica pulita. Attraverso celle a combustibile, l’idrogeno può generare elettricità senza produrre emissioni inquinanti. Questa tecnologia può essere impiegata sia per l’alimentazione di reti elettriche, sia per fornire energia in aree remote o isolate, dove l’accesso alle reti elettriche tradizionali è limitato.

Edilizia e riscaldamento:

L’idrogeno può essere utilizzato come fonte di calore pulito per il riscaldamento degli edifici. Può sostituire i combustibili fossili utilizzati nei sistemi di riscaldamento, contribuendo alla riduzione delle emissioni di CO2 nel settore residenziale e commerciale.

Settore agricolo:

Nell’ambito agricolo, l’idrogeno può essere utilizzato per la produzione di fertilizzanti a basse emissioni di carbonio. L’uso di idrogeno nell’industria dei fertilizzanti può contribuire alla riduzione dell’impatto ambientale di questo settore.

Queste applicazioni mostrano come l’idrogeno verde e low carbon possa svolgere un ruolo importante nella riduzione delle emissioni di gas serra e nella promozione di una transizione energetica sostenibile.

 

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