Mercato
Idrogeno
Caratteristiche
L’idrogeno è l’elemento più comune e leggero, ad alta densità energetica in rapporto al proprio peso, ed è un VETTORE di energia “pulita” nella sua fase di utilizzo; è quindi considerato un elemento chiave per la decarbonizzazione e la transizione energetica.
Tuttavia, esso ha bisogno di essere estratto e non è, di per sé, una FONTE di energia, e per essere davvero “verde” deve essere prodotto attraverso un processo sostenibile come l’elettrolisi dell’acqua alimentata da fonti energetiche rinnovabili.
Usi
Sebbene attualmente sia utilizzato principalmente nell’industria chimica e siderurgica, ha un potenziale rilevante anche nell’ambito dei trasporti pesanti, del riscaldamento e nella produzione di elettricità centralizzata e a livello locale (“Gas-to-Power“).
Scenario politico
La sempre crescente attenzione politica internazionale e le politiche/obiettivi sulla decarbonizzazione e verso la neutralità climatica (“Net Zero“) aprono le porte a una crescita non lineare dell’uso e del fabbisogno di idrogeno sostenibile.
Oltre all’Agenda 2030 e ai suoi obiettivi di sviluppo sostenibile (SDG) e all’obiettivo di contenimento dell’aumento della temperatura previso dall’Accordo di Parigi (COP21), le Nazioni Unite hanno lanciato iniziative specifiche per promuovere l’economia dell’idrogeno.
L’instabilità politica e i conflitti aumentano ulteriormente la necessità di sviluppare con urgenza alternative sostenibili alle fonti energetiche tradizionali.
L’Europa ha aperto la strada in termini di direttive chiare, obiettivi ambiziosi e finanziamenti pertinenti per la transizione energetica, dando priorità all’idrogeno nei suoi programmi Green Deal e Next Generation EU, promuovendo sia gli investimenti che la ricerca e lo sviluppo sulla produzione e la crescita della domanda con una chiara tabella di marcia.
I singoli Paesi stanno allineando le proprie strategie nazionali, facendo leva anche sui Piani Nazionali per la Ripresa e la Resilienza (PNRR).
Scenario economico
La crescente pressione economica sulle emissioni climalteranti e la disponibilità di finanziamenti pubblici e privati per la transizione ecologica favoriscono la decarbonizzazione e i recenti incrementi nei prezzi dei combustibili fossili hanno accelerato la competitività dell’idrogeno.
Mentre l’attuale domanda mondiale di idrogeno, in rapida crescita, è ancora di circa 120 Mt/anno, si prevede un aumento del 400% entro il 2050, con il raggiungimento del 20% nel mix di energia primaria, trainato dalla conversione delle produzioni esistenti all’idrogeno “verde” e dalle nuove applicazioni; il mercato degli elettrolizzatori supererà i 50 B$ entro il 2030 e il settore economico complessivo dovrebbe valere almeno 1.000 B$ nel 2040.
L’offerta sarà fortemente regionalizzata, basata sulle potenzialità locali delle fonti energetiche rinnovabili e sulle infrastrutture esistenti, con un progressivo potenziamento dei siti di produzione (> 500 MW); supportate dai finanziamenti pubblici attualmente necessari, le conseguenti economie di scala e l’ulteriore ricerca e sviluppo per aumentare l’efficienza dell’elettrolisi renderanno presto l’idrogeno “verde” pienamente competitivo. Questa crescita non lineare produrrà vasti effetti economici e occupazionali sulla molto articolata filiera.
Scenario sociale
La crescente e diffusa consapevolezza e sensibilità ambientale favoriranno la rapida adozione dell’idrogeno “verde”.
La disponibilità di competenze e capacità distintive lungo la sua catena del valore in Paesi come l’Italia rappresenta un potenziale rilevante per la competitività e la crescita.
La necessità e la spinta verso l’innovazione favoriranno inoltre ulteriormente la formazione scientifica e tecnica e lo sviluppo professionale, e la crescita complessiva del mercato genererà importanti opportunità occupazionali di qualità.
Scenario tecnologico
Mentre l’attuale produzione di idrogeno è quasi interamente basata su fonti fossili e, quindi, ha un forte impatto sul clima, l’idrogeno “verde” è e sarà prodotto principalmente attraverso l’elettrolisi dell’acqua, alimentata da fonti energetiche rinnovabili come l’eolico e il solare.
Esistono e sono in fase di sviluppo diverse famiglie tecnologiche per l’elettrolisi: tra queste, quella attualmente più promettente e matura per il necessario dispiegamento rapido e su larga scala è quella alcalina.
Lo sviluppo tecnologico comprende anche le fasi di trasporto e stoccaggio, nonché le applicazioni esistenti e quelle nuove.
Scenario ambientale
Poiché il 91% della popolazione mondiale vive in aree urbane, dove la qualità dell’aria è spesso molto al di sotto delle soglie critiche stabilite dall’Organizzazione Mondiale della Sanità, e le emissioni urbane velenose dei motori diesel e delle centrali elettriche alimentate a combustibili fossili causano 4,2 milioni di morti all’anno, c’è una forte necessità ed urgenza di adottare tecnologie pulite, anche per ridurre drasticamente le attuali ingenti emissioni di gas serra.
Scenario legale/regolamentare
A livello dell’UE il quadro politico e normativo si basa sui principi della sostenibilità, fissando le emissioni totali di anidride carbonica per la produzione di idrogeno, nell’arco del ciclo di vita, al di sotto di 3 tCO2eq/tH2 e della rinnovabilità, richiedendo un minimo del 70% di riduzione delle emissioni climalteranti nonché l’addizionalità delle fonti rinnovabili rispetto agli usi diretti abituali, e la simultaneità tra la produzione di energia elettrica rinnovabile e la produzione di idrogeno, a garanzia del bilanciamento del sistema elettrico.
Sulla base di questi principi, l’UE sta definendo soglie emissive e relativi incentivi, procedure di certificazione e supporto agli investimenti e ai servizi energetici basato su logiche di mercato, e sta altresì rivedendo la legislazione e gli standard relativi alle infrastrutture e agli usi settoriali.