Idrogeno e shipping: per ogni tipologia di nave il fuel (derivato dall’H2) più adatto

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di Francesco Bottino

Anche se più lungo rispetto a quello di altri settori economici, pure il percorso di decarbonizzazione dello shipping sembra segnato, e fortemente caratterizzato dall’utilizzo di idrogeno e di fuel sintetici da esso derivati. Uno dei punti di forza dell’H2 è infatti quello di poter fungere da base di partenza ‘zero carbon’ per una grane varietà di combustibili con caratteristiche diverse, e quindi adatti ognuno a differenti ambiti di utilizzo.

E propri sulla necessità di individuare la ‘forma’ di idrogeno più adatta ad ogni tipologia di nave si è concentrato l’intervento Grzegorz Pawelec, Research, Innovation and Funding Manager di Hydrogen Europe, nel corso dell’webinar ‘Hydrogen applications for Ports & Logistcs’ organizzato da Connecting EU (gruppo Circle) nell’ambito della seconda edizione dell’evento digitale EU Insights.

Pawelec ha infatti ricordato che, per esempio, l’idrogeno puro è più economico in termini di produzione rispetto ai fuel sintetici derivati, sul cui costo finale gravano i passaggi di lavorazione, e che l’ammoniaca è il ‘carrier’ più competitivo. Dinamica che si inverte, però, quando si guarda invece al costo di stoccaggio a bordo: in tal caso l’H2 in purezza è il più oneroso, anche se l’impatto di questa voce sugli opex totali varia in base alla tipo di unità: “Per una grande nave oceanica – ha sottolineato il ricercatore di Hydrogen Europe – l’aggravio in termini di costi sarebbe insostenibile, mentre potrebbe essere gestibile per mezzi attivi nel corto raggio”. Va inoltre considerata anche la densità energetica rispetto al volume (più bassa nell’idrogeno puro, sia liquido che compresso), e quindi l’ingombro a bordo e la conseguente perdita di spazio da destinare al carico: “In generale, parlando dei cosiddetti ‘e-fuel’ derivati dall’H2, più aumenta la densità energetica, rispetto all’idrogeno puro, più aumenta il loro costo”.

Per tutte queste ragioni, Pawelec ha ribadito la necessità di studiare le caratteristiche dei combustibili e trovare quello più adatto ad ogni tipologia di nave, in termini di efficienza e competitività. Un lavoro già in corso, che ha portato all’identificazione di diverse aree di ‘pertinenza’ (come rappresentato in questo diagramma):

Secondo l’analisi di Hydrogen Europe, l’H2 puro in forma compressa meglio si adatta ai mezzi di piccola taglia come mini traghetti, pescherecci o rimorchiatori, mentre l’idrogeno liquido potrebbe essere il fuel ideale per decarbonizzare ferry e ro-ro (navi per il trasporto di camion e merci rotabili) di size medio-grande, ma anche portacontainer fino a una certa taglia, nonché tutto il range dimensionale delle cruiseship. Infine i combustibili sintetici, e in particolare l’ammoniaca, troverebbero il loro mercato guardando alle portacontainer di grandi dimensioni e a tutte le unità per il trasporto di merci alla rinfusa, sia liquide (petrolio, prodotti raffinati e chimici) sia solide (carbone, minerale di ferro, granaglie, ecc…). Quest’ultima categoria ampiamente maggioritaria considerando che l’e-ammoniaca dovrebbe raggiungere una quota di mercato del 90%, seguita dall’idrogeno liquido con il 9% e, infine, dall’H2 compresso con appena l’1%.

“In ogni caso, ci sono diverse variabili da considerare e il break even in termini di costi tra idrogeno (con i suoi derivati) e MGO (marine gas oil) sarà direttamente influenzato dal livello di prezzo della CO2 nel sistema ETS europeo” ha concluso Pawelec.

La strada è ancora lunga ma, come ha ricordato nel suo intervento Lionel Boillot, Project Manager della partnership europea pubblico-privata Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU), molti progetti sono in corso, anche grazie al sostegno finanziario di Bruxelles: “Negli ultimi anni la potenza media dei propulsori navali a idrogeno in fase di sperimentazione è aumentata considerevolmente (da 0,05 MW nel 2013 a 3 MW nel 2020, con progetti per unità da 20 MW). Il problema principale, al momento, non è tecnico ma piuttosto normativo: non esiste ad oggi un quadro regolatorio specifico per l’utilizzo dell’H2 come bunker navale”. Una lacuna che la stessa FCH JU sta provando a colmare sostenendo diverse iniziative di studio che hanno proprio lo scopo di definire una serie di norme specifiche sul tema.

Ma quando si parla di idrogeno e shipping non va dimenticata anche la dimensione terrestre dei trasporti marittimi: “Ci sono molti progetti a livello europeo per sperimentare l’utilizzo di idrogeno per alimentare rimorchiatori, gru di banchina, trattori e mezzi di piazzale, nonché per l’impiego di H2 nella produzione di energia elettrica destinata ai servizi di cold ironing (l’allaccio di una nave alla rete terrestre durante le soste in porto, per evitare l’utilizzo dei generatori diesel di bordo; ndr)”.

I porti potranno avere quindi un ruolo importante per la diffusione dell’idrogeno nell’industria marittima, “ma potranno ritagliarsi una dimensione altrettanto significativa – ha aggiunto Boillot – anche come hub logistici per l’import-export di H2, quando il mercato di questo vettore avrà assunto proporzioni paragonabili a quello di altre commodity energetiche”.

Un futuro che non appare poi così remoto, considerando l’impegno concreto e attuale di molti porti europei e mediterranei su quo fronte. Tra questi c’è certamente lo scalo francese di Marsiglia-Fos che – come ha spiegato nel corso del webinar organizzato dal gruppo Circle Stephane Reiche – punta a diventare un hub internazionale dell’idrogeno “per quanto riguarda tutti gli anelli della catena: produzione, import-export, distribuzione con stazioni di rifornimento per camion, treni e chiatte, cold ironing, forniture industriali nell’area e incubatore per innovazione tecnologica”.

Il porto intende sfruttare, riconvertendola all’H2, la sua storca vocazione petrolifera, che comporta alcuni vantaggi: “Abbiamo competenze consolidate nella gestione di prodotti energetici e infrastrutture come pipeline e depositi che possono essere adattati per un nuovo utilizzo”.

Un percorso a cui tutti i player del cluster marittimo europeo dovranno guardare, ma che non potrà progredire davvero senza un elemento fondamentale: quello della ricerca scientifica. Un esempio è il progetto CHEK (partirà a giungo 2021 e durerà 36 mesi) che – come illustrato da Suvi Karirinne, Director VEBIC research platform dell’Università di Vaasa – punta a sviluppare soluzioni progettuali efficaci nel ridurre del 99% le emissioni di una ave bulk carrier di classe Kamsarmax e una nave da crociere di classe Meraviglia.

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