La ‘vision’ del Governo sull’H2: produzione centralizzata (vicino agli hub delle rinnovabili) e distribuzione via pipeline

di Francesco Bottino

Il Governo italiano (quello in uscita ovviamente) ha scritto nero su bianco che l’idrogeno sarà determinante per rendere il Paese ‘carbon neutral’ entro il 2050: il vettore sarà impiegato in misura massiccia in tutti i settori, dell’industria ai trasporti al riscaldamento domestico, e la sua produzione dovrà avvenire in modo centralizzato, vicino agli hub delle energie rinnovabile, immaginando poi una distribuzione capillare attraverso le reti del gas (attuali e future).

In mancanza di una strategia nazionale per l’idrogeno – il cui iter di approvazione verosimilmente si allungherà a causa delle note vicende politiche nazionali – questa visione è stata delineata in modo netto, ed è chiaramente rintracciabile, nella ‘Strategia italiana di lungo termine sulla riduzione delle emissioni dei gas a effetto serra’. Il documento, che è stato messo a punto dai ministeri dell’Ambiente, dello Sviluppo Economico, delle Infrastrutture e dei Trasporti e delle Politiche Agricole, Alimentari e Forestali, e nei giorni scorsi è stato inviato a Bruxelles, si basa sul seguente metodo: gli effetti delle misure contenute nel PNIEC (Piano Nazionale Energia e Clima) sono stati proiettati al 2050 e ne è stato calcolo l’impatto in termini di riduzione delle emissioni di anidride carbonica, che risulta essere incisivo ma non risolutivo. Quantificato il gap ancora da coprire per arrivare a CO2 zero, sono state quindi individuate le possibili soluzioni da adottare per raggiungere l’obbiettivo della neutralità climatica entro il 2050, analizzando il quadro generale e i singoli settori.

Le misure da adottare saranno molteplici e in combinazione tra loro, e non si potrà comunque prescindere da una certa quota di CCS (carbon capture and storage) poiché un utilizzo residuale di combustibili fossili, in certi ambiti seppure marginali, appare ineliminabile.

Per quanto riguarda il comparto energetico, il documento nello ‘scenario di decarbonizzazione’ – quello che delinea le misure da adottare per colmare il gap e azzerare le emissioni di anidride carbonica nel 2050 – prevede che il mix sia governato dalle rinnovabili (almeno 80-90%), con un eventuale ruolo marginale del gas naturale e delle altre fossili. Per centrare tale obbiettivo, la capacità installata fotovoltaica dovrà raggiungere valori dell’ordine di circa dieci volte il livello attuale, mentre l’apporto dell’eolico, sia onshore che offshore, potrebbe salire a 40-50 GW.

Almeno il 25-30% dell’energia così prodotta dovrebbe essere destinato alla generazione di idrogeno ed e-fuels, che avranno anche un ruolo di ‘stabilizzatori’ nel ciclo produttivo delle energie rinnovabili “introducendo capacità di accumulo e consumo flessibile”. Ma ciò presuppone anche – si legge nel testo – che l’intera filiera dell’H2 “arrivi ad essere gestita in maniera efficace ed efficiente, anche sul piano dei costi: dalla produzione (che deve appunto sfruttare le eccedenze delle fonti intermittenti), al trasporto con integrazione/adattamento delle reti gas (con opzioni possibili  quali  l’utilizzo  di  membrane  di  separazione,  tratti  di  rete  dedicata),  allo  stoccaggio  (con l’adattamento dei depositi esistenti, il ricorso a nuovi siti e depositi criogenici), all’utilizzo (ampliando lo spettro delle destinazioni, come ad esempio nel settore siderurgico)”.

E’ a questo punto che la ‘Strategia’ messa a punto del Governo italiano chiarisce un aspetto fondamentale di quella che sarà la futura articolazione della filiera nazionale dell’H2, sostenendo che “la produzione di idrogeno e gas sintetici dovrà avvenire il più vicino possibile ai parchi di generazione di energia rinnovabile per evitare che la rete elettrica nazionale debba farsi carico di flussi di diverse decine di GW che richiederebbero investimenti insostenibili.  In questa prospettiva, la rete del gas diventa quindi un elemento importante per raccogliere le produzioni dei combustibili sintetici e trasportarle ai punti di consumo, con costi, si presume, nettamente inferiore rispetto al trasporto della corrispondente energia elettrica”.

In questa visione, viene assegnato un ruolo determinante all’attuale rete del gas, che avrebbe così un futuro assicurato anche oltre il metano, rappresentando “uno snodo delle decarbonizzazione”. Per assolvere a tale compito, il network dovrà però riuscire, tra le altre cose, a “gestire la compresenza di (bio)metano e idrogeno con livelli di concentrazione differenti e variabili nel tempo”, superando i possibili “problemi di misurazione (e conseguenti problematiche lato utenze)”, e a “prevedere anche sistemi di accumulo locali di gas (idrogeno in particolare) che funzionino da polmone per l’inserimento regolato di idrogeno nelle reti locali, o funzionali ad altre forme di trasporto”.

Ampio spazio, nel documento, viene poi riservato agli utilizzi finali delle fonti e dei vettori energetici, a partire dal settore industriale dove l’idrogeno avrà un ruolo di primo piano specie se, nel comparto siderurgico, verrà considerata a attuata “una completa sostituzione dell’acciaio integrato con preridotto e forni a idrogeno (DRI-H2)”. In tal caso – a livello tecnico e tecnologico, su questo modello sono in corso diverse iniziative da parte di aziende italiane come RINA, Danieli e Duferco, per esempio – “la domanda di questo vettore potrà superare il milione di tonnellate equivalenti di petrolio, e permettere la rinuncia ai grossi impianti di cattura e stoccaggio della CO2 associati al settore nel caso in cui si continui ad utilizzare una tecnologia tradizionale o anche il preridotto con gas naturale (DRI-CH4). L’idrogeno risulta una valida opzione per la sostituzione di gas naturale in tutte le applicazioni ad alta temperatura di processo”.

Anche in relazione ai traporti, sia privati che pesanti, si prevede “un ricorso crescente all’idrogeno, che nello ‘scenario di decarbonizzazione’ rappresenta oltre il 50% dei consumi finali di settore, ed un aumento dei biocarburanti avanzati o di carburanti di origine sintetica, soprattutto per i trasporti aerei e navali domestici”.

Infine, l’idrogeno potrà trovare spazio anche negli utilizzi civili, prestandosi per esempio “all’impiego nel riscaldamento di edifici (ad esempio in aree molto fredde, dove le pompe di calore possono peraltro rivelare limiti tecnici e di efficienza) ma anche di serre agricole, laddove la penetrazione del vettore elettrico incontri barriere di tipo tecnico ed economico oppure nella movimentazione dei macchinari agricoli (e-fuels)”.