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I segreti del primo elemento

 By Eniday Staff

Il suo pregio sembra paradossalmente coincidere con il suo difetto. Quando qualche cosa risulta essere straordinariamente versatile, può accadere che non vengano colte quelle opportunità, tra le tante offerte, suscettibili di dare i migliori risultati. Oppure che venga utilizzato in maniera e misura quasi marginale…

Quando un simile materiale attiene ad una sfera delle umane attività ben circoscritta, un suo scarso o inappropriato utilizzo produce conseguenze relativamente accettabili, ma quando è in gioco un tema tanto vasto quanto cruciale come quello dell’energia, allora si dovrebbe ammettere di essere di fronte ad un errore o ad una omissione francamente assi grave. Il primo caso, per fare un esempio, potrebbe essere quello di una fibra sintetica (non ne facciamo il nome: sono quasi tutti registrati) utilizzabile dall’abbigliamento alle riparazioni chirurgiche, dall’edilizia all’elettronica. Un uso di grande versatilità, ma circoscritto. Il secondo caso, invece, non richiede esempi, perché è di fonte agli occhi di tutti: l’idrogeno.
Anzitutto non è né un materiale né un artefatto né un prodotto, ma è l’elemento più diffuso in natura, dalle acque oceaniche all’aria che respiriamo, da un infinito elenco di sostanze alle stelle del cielo. L’idrogeno è il tassello di base dell’universo. E dal punto energetico presenta una versatilità straordinaria, direttamente derivata dal fatto di non essere un combustibile nel senso stretto della parola. Certo, abbiamo tutti in mente le automobili a idrogeno, prototipali o costruite in piccolissime serie, ma il suo uso più interessante è molteplice e differenziabile a seconda delle esigenze, dalle celle a combustibile, alla produzione di altri combustibili, dagli usi industriali a quelli spaziali. È idrogeno il propellente dei vettori che portano in orbita satelliti e stazioni spaziali, sistemi di monitoraggio e telecomunicazione e sonde destinate a trasvolate decennali.

I difetti dell’idrogeno

Ma l’idrogeno presenta anche qualche difetto. Tanto per cominciare, come accennato, non è propriamente un combustibile, perché è presente a iosa in natura, ma sempre combinato con altre sostanze (a meno di andare a prenderlo sul Sole o su qualche altra stella). Per utilizzarlo occorre dunque estrarlo da qualcos’altro, dall’acqua o dal metano, dai residui organici o dall’aria. Ed è proprio questa caratteristica a renderlo un vettore energetico di straordinaria versatilità: l’idrogeno può essere estratto dall’acqua per elettrolisi, utilizzando l’elettricità come fonte di energia oppure per termolisi (ma ci vogliono 2000 °C per scindere l’idrogeno e l’ossigeno che la compongono); può provenire da combustibili fossili, cosa che avviene oggi comunemente per disporre dell’idrogeno necessario nei processi di raffinazione e nella produzione di ammoniaca.

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Schema del processo di elettrolisi (toppr.com)

Può essere raccolto dalla biomassa; lo si può rubare anche al carbone, gassificandolo invece di bruciarlo, per produrre syngas e metano (il vecchio gas di città, per chi ha qualche anno in più sulle spalle). E questi processi, in un certo senso, possono essere attivati anche in senso inverso: nelle celle a combustibile che generano elettricità utile a qualsiasi impiego, ma, in particolare, nella mobilità a emissioni zero; per produrre nuovi combustibili di sintesi; può essere incanalato in condotte non dissimili da quelle oggi utilizzate per il gas naturale ed essere distribuito o stoccato, allo stato gassoso o liquefatto (ma bisogna scendere a meno 259 °C), per essere sfruttato in luoghi anche lontani da dove è stato prodotto; può alimentare, con opportune celle a combustibile, i motori elettrici di future navi a idrogeno oppure essere combusto direttamente (ha un potere calorifico più che doppio del metano) in grandi motori marini.
Per tutte queste valide ragioni, l’Agenzia Internazionale per l’Energia ha deciso di scendere in campo, pubblicando un voluminoso rapporto sugli usi attuali dell’idrogeno e sulle opportunità che le nuove tecnologie possono offrire nel breve termine e nell’orizzonte più lontano della transizione energetica. Il problema che si frappone ad un uso diffuso ed efficace dell’idrogeno come vettore energetico nelle sue diverse opzioni è di natura economica: produrre idrogeno costa ancora caro. Per dirla con una brutta approssimazione, la produzione di idrogeno richiede più energia di quella che si può sfruttare dal suo utilizzo. Ma i vantaggi ambientali sono molto rilevanti: niente emissioni (o quasi, per quanto riguarda gli ossidi di azoto in talune condizioni) e l’energia per produrlo può derivare da fonti pulite che non comportano emissioni di gas climalteranti.


Una carta vincente

Di qui le raccomandazioni che l’Agenzia ha fatto pervenire ai paesi aderenti all’OCSE: individuare per l’idrogeno un ruolo preciso e rilevante nelle strategie di transizione energetica di ogni paese; stimolare e incentivare la domanda di idrogeno di origine “green” per gli usi industriali (prodotto dall’acqua per elettrolisi e non dal metano); favorire gli investimenti industriali per il suo sfruttamento; favorire e sostenere la ricerca volta alla riduzione dei suoi costi di produzione; sfruttare le maggiori strutture portuali esistenti per realizzare hub dell’idrogeno per usi marittimi; sfruttare le infrastrutture di trasporto e di stoccaggio dei gas esistenti.
Intanto, anche in Italia si va avanti: Eni, Toyota e la città di Venezia hanno infatti stipulato un accordo per valutare la possibilità di realizzare una vera e propria stazione di servizio (la seconda, la prima sarà costruita a San Donato Milanese) capace di rifornire autoveicoli alimentati a idrogeno. A breve sarà individuata l’area ove costruire il nuovo impianto, strizzando l’occhio alla vicina Baviera dove l’auto a idrogeno ha cominciato a muovere i suoi primi e decisi passi in avanti.

Immagine di copertina di Sandra Joseph e Kevin O’Connell, NASA

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