Secondo una stima condotta dall’E&S della School of Management del Politecnico di Milano, l’Italia avrebbe un fabbisogno annuale di circa 7,5 milioni di tonnellate di idrogeno sostenibile destinato ai settori industriali e ai trasporti pesanti, che sono difficilmente elettrificabili. Questo fabbisogno potrebbe aumentare fino a 7,7 milioni di tonnellate se si considerasse anche la necessità di soddisfare il fabbisogno civile di riscaldamento. La stima prende in considerazione i principali settori che potrebbero adottare l’idrogeno e ipotizza una conversione dell’attuale utilizzo di fonti energetiche alternative, come il metano.
Nel dettaglio, sono previsti 5,4 milioni di tonnellate destinate all’industria, di cui 4,1 milioni di tonnellate sarebbero destinate ai settori difficili da decarbonizzare, conosciuti anche come hard-to-abate. Questi settori, comprendenti acciaio, fonderie, chimica, ceramica, carta e vetro, potrebbero ridurre significativamente le emissioni di CO2, risparmiando fino a 27,37 milioni di tonnellate all’anno, a fronte di un totale previsto di 287,1 milioni di tonnellate di CO2 entro il 2030.
I restanti 2,1 milioni di tonnellate di idrogeno sarebbero indirizzati ai trasporti pesanti. Tuttavia, le attuali previsioni del Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima (Pniec) al 2030 sembrano alquanto modeste rispetto a questo fabbisogno. Il Pniec prevede infatti solo 0,115 milioni di tonnellate per usi industriali e 0,136 milioni di tonnellate per i trasporti. Questi numeri rappresentano rispettivamente solo il 2,1% (o il 2,8% se si considerano solo i settori hard-to-abate) e il 6,4% del potenziale massimo di adozione dell’idrogeno sostenibile.
In sintesi, la stima evidenzia un significativo divario tra il fabbisogno previsto e gli obiettivi stabiliti dal Pniec, suggerendo la necessità di una revisione delle politiche e degli obiettivi futuri per garantire una transizione energetica efficace e sostenibile.
Indice
La sfida dell’idrogeno sostenibile in Italia, un futuro da costruire
“Per produrre le 7,5 milioni di tonnellate annue di idrogeno verde necessarie a soddisfare la domanda dell’industria e dei trasporti pesanti, avremmo bisogno di installare ben 250 gigawatt aggiuntivi di capacità rinnovabile. Un obiettivo ambizioso, che richiederebbe di triplicare gli attuali target di fotovoltaico al 2030. Se volessimo estendere l’utilizzo dell’idrogeno verde anche al settore civile per il riscaldamento, la cifra salirebbe a un vertiginoso 500 gigawatt”, ha dichiarato Vittorio Chiesa, direttore di E&S e coautore dell’Hydrogen Innovation Report 2024, presentato oggi al Politecnico di Milano.
“Negli ultimi anni sono state messe in campo diverse iniziative, tra cui gli investimenti del Pnrr e il recente Decreto Idrogeno, ma manca ancora una visione strategica di lungo termine chiara e condivisa. Questa mancanza di una roadmap ben definita impedisce agli operatori del settore di pianificare investimenti a lungo termine e di sviluppare una filiera nazionale dell’idrogeno competitiva e sostenibile”, ha aggiunto Chiesa.
Cosa manca per fare decollare l’idrogeno verde in Italia?
- Una visione strategica di lungo termine: è fondamentale definire un percorso chiaro e ambizioso per lo sviluppo dell’idrogeno verde in Italia, indicando obiettivi precisi da raggiungere nei prossimi decenni
- Certezza normativa: il quadro normativo deve essere stabile e prevedibile, in modo da incentivare gli investimenti e ridurre l’incertezza degli operatori
- Sostegno finanziario: sono necessari investimenti significativi per lo sviluppo delle tecnologie, la costruzione delle infrastrutture e la ricerca e sviluppo
- Collaborazione tra pubblico e privato: è fondamentale una stretta collaborazione tra istituzioni, imprese e mondo della ricerca per superare le sfide tecnologiche e creare un ecosistema favorevole all’innovazione
L’idrogeno verde, prodotto utilizzando energia rinnovabile per elettrolizzare l’acqua, rappresenta una delle chiavi per decarbonizzare settori difficili da elettrificare, come l’industria pesante e i trasporti a lunga percorrenza. Inoltre, l’idrogeno può essere immagazzinato e trasportato, offrendo una soluzione flessibile per bilanciare la produzione intermittente delle energie rinnovabili.
L’idrogeno verde rappresenta un’opportunità unica per l’Italia di accelerare la transizione energetica e di diventare un leader nel settore delle tecnologie pulite. Tuttavia, per cogliere questa opportunità è necessario un impegno deciso da parte di tutti gli attori coinvolti, a partire dalle istituzioni.
L’idrogeno verde in Europa, una corsa a velocità diverse
Mentre l’Italia sembra arrancare nella definizione di una strategia chiara e ambiziosa per lo sviluppo dell’idrogeno verde, altri Paesi europei stanno accelerando verso questo obiettivo, delineando piani concreti e investendo ingenti risorse.
- La Germania, ad esempio, ha recentemente rivisito al rialzo i propri obiettivi di consumo di idrogeno, riconoscendo il ruolo cruciale di questa molecola nella transizione energetica. Tuttavia, data l’elevata domanda prevista, Berlino prevede di coprire gran parte del proprio fabbisogno attraverso le importazioni, puntando a creare una rete europea dell’idrogeno
- La Francia, forte del suo parco nucleare, ha invece optato per una strategia di produzione locale, con l’ambizioso obiettivo di produrre entro il 2030 oltre l’80% dell’idrogeno verde di cui ha bisogno. L’energia nucleare, infatti, può fornire l’elettricità necessaria per alimentare gli elettrolizzatori in modo continuo e affidabile
- La Spagna, dal canto suo, si presenta come un potenziale esportatore di idrogeno verde a livello europeo e africano, sfruttando il suo enorme potenziale eolico e fotovoltaico. Il Paese iberico punta a installare 11 gigawatt di capacità di elettrolisi entro il 2030, diventando così uno dei principali produttori di idrogeno rinnovabile nel continente
Cosa ci insegna l’Europa e perché l’Italia rischia di rimanere indietro
L’esempio di questi Paesi dimostra che lo sviluppo dell’idrogeno verde è possibile e che richiede una visione strategica di lungo termine, investimenti significativi e una forte collaborazione tra pubblico e privato. Inoltre, sottolinea l’importanza di sfruttare le specificità di ciascun Paese, come il mix energetico esistente e le risorse naturali disponibili.
L’Italia, pur avendo un notevole potenziale per lo sviluppo dell’idrogeno verde, rischia di perdere un’opportunità unica se non riuscirà a definire rapidamente una strategia chiara e ambiziosa. La mancanza di una visione di lungo termine e di incentivi adeguati rischia di scoraggiare gli investimenti e di rallentare lo sviluppo di una filiera nazionale dell’idrogeno.
Il ruolo cruciale dell’idrogeno sostenibile nella transizione energetica
Federico Frattini, vicedirettore di E&S e responsabile del Rapporto, sottolinea l’importanza dell’idrogeno sostenibile come elemento fondamentale per la transizione verso un futuro a basse emissioni di carbonio. Secondo Frattini, l’idrogeno sostenibile è essenziale perché può essere prodotto utilizzando fonti rinnovabili, contribuendo così a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.
Questa transizione non riguarda solo i settori industriali che attualmente utilizzano idrogeno prodotto da fonti fossili, come la raffinazione e l’industria chimica, ma anche i settori che, al momento, non hanno alternative praticabili per sostituire il gas naturale. Tra questi, si annoverano industrie che richiedono alte temperature per i loro processi produttivi, come la produzione di carta, vetro, ceramica e grande siderurgia. Per questi settori, l’idrogeno rappresenta una delle poche opzioni per ridurre le emissioni di carbonio senza compromettere le loro operazioni.
La strada verso un futuro a idrogeno verde è ancora lunga e presenta diverse sfide:
- Costi: ridurre i costi di produzione dell’idrogeno verde è un obiettivo fondamentale per renderlo competitivo rispetto ai combustibili fossili
- Efficienza: aumentare l’efficienza dei processi di produzione, stoccaggio e trasporto dell’idrogeno è essenziale per minimizzare le perdite energetiche
- Infrastrutture: è necessario sviluppare una rete di infrastrutture dedicate alla produzione, distribuzione e utilizzo dell’idrogeno verde
- Integrazione con il sistema energetico: l’idrogeno verde deve essere integrato in modo efficiente e flessibile nel sistema energetico esistente, interagendo con le fonti rinnovabili e le altre tecnologie di accumulo
Nonostante le sfide, le potenzialità dell’idrogeno verde sono enormi. Questa molecola può contribuire a decarbonizzare settori industriali difficili da elettrificare direttamente, a stabilizzare la rete elettrica e a promuovere una maggiore indipendenza energetica.
Sfide e opportunità per l’idrogeno rinnovabile in Europa nel 2023
Nonostante il 2023 sia stato un anno di svolta per l’Europa, sia in termini di supporto all’intera filiera dell’idrogeno che in termini normativi, con l’adozione di numerosi accordi e direttive per promuoverne la diffusione, soprattutto nei settori di difficile decarbonizzazione come le industrie hard-to-abate e i trasporti pesanti, è ancora difficile immaginare una produzione di idrogeno rinnovabile che possa competere con l’ampio utilizzo attuale di fonti fossili, almeno nel breve termine. Questo è confermato anche dal nuovo schema incentivante della European Hydrogen Bank, attraverso il quale la Commissione europea fornisce un supporto finanziario ai progetti di produzione di idrogeno tramite elettrolisi più competitivi. Purtroppo, i risultati della prima asta pilota, che ha assegnato 720 milioni di euro, dimostrano che attualmente il vantaggio rispetto alle soluzioni fossili è estremamente limitato e si manifesta solo nelle aree in cui sono abbondanti le risorse di energia rinnovabile a disposizione.
Nonostante questi ostacoli, ci sono anche opportunità da considerare. L’Europa sta compiendo progressi significativi nel supporto e nello sviluppo dell’idrogeno rinnovabile. Gli investimenti nel settore stanno crescendo e le tecnologie per la produzione di idrogeno verde stanno migliorando costantemente. Inoltre, la crescente consapevolezza dell’importanza della sostenibilità sta spingendo governi e industrie a considerare seriamente la transizione verso l’idrogeno verde.
Affinché l’idrogeno rinnovabile possa davvero sfidare le fonti fossili, è necessario un impegno continuo nella ricerca e nello sviluppo di tecnologie efficienti ed economicamente competitive. È fondamentale anche promuovere la collaborazione tra i paesi europei per creare una filiera dell’idrogeno integrata e sfruttare al meglio le risorse disponibili. Solo attraverso un approccio collettivo e un investimento a lungo termine, l’Europa può superare le sfide attuali e raggiungere una produzione di idrogeno rinnovabile su larga scala, contribuendo così alla decarbonizzazione e alla transizione verso un futuro energetico sostenibile.
Prospettive e sfide per la capacità di produzione di idrogeno in europa al 2030
Secondo le dichiarazioni degli investitori, l’Europa dovrebbe raggiungere una capacità produttiva di circa 8,9 milioni di tonnellate annue di idrogeno entro il 2030. Questo valore è prossimo al target fissato dall’Unione Europea di 10 milioni di tonnellate, ma il raggiungimento di tale obiettivo non è garantito. Diverse difficoltà potrebbero ostacolare l’avvio dei progetti entro i tempi previsti, tra cui problemi legati all’inadeguatezza della rete infrastrutturale necessaria per supportare la produzione e distribuzione dell’idrogeno.
La tecnologia elettrolitica è al centro della strategia europea per l’idrogeno. Entro il 2029-2030, si prevede che questa tecnologia produca un volume di idrogeno pari al triplo rispetto a quanto generato dalle tecnologie tradizionali di cattura e stoccaggio del carbonio (Ccs, Carbon Capture and Storage). Tra i paesi europei, la Spagna guida il fronte dell’elettrolisi con una capacità di oltre 25 GW, seguita da Danimarca, Paesi Bassi e Germania.
I principali settori destinatari dei progetti di idrogeno includono la mobilità, la raffinazione e la produzione di ammoniaca. Questi settori rappresentano le aree con il maggior numero di iniziative in fase di sviluppo. Tuttavia, altre applicazioni di rilievo includono il settore industriale in generale e la generazione elettrica, mentre la cogenerazione e il riscaldamento residenziale rimangono per ora ambiti di applicazione piuttosto marginali.
In sintesi, mentre l’Europa si prepara a compiere significativi progressi nella produzione di idrogeno entro il 2030, il raggiungimento degli obiettivi ambiziosi fissati dall’Unione europea dipenderà dalla risoluzione di sfide infrastrutturali e dalla capacità di avviare con successo i progetti pianificati. La predominanza della tecnologia elettrolitica e il focus su settori strategici indicano un impegno forte verso la transizione energetica, ma la realizzazione concreta di tali obiettivi richiederà coordinamento e innovazione continua.
Innovazioni nel campo dell’idrogeno sostenibile, oltre l’elettrolisi
Mentre l’idrogeno verde prodotto tramite elettrolisi e energie rinnovabili è indubbiamente al centro dell’attenzione, il panorama dell’idrogeno sostenibile è molto più ampio e variegato. Altre promettenti vie di produzione, come il bio-idrogeno e l’idrogeno naturale, offrono prospettive interessanti e complementari.
Il bio-idrogeno, ottenuto da biomasse attraverso processi biologici, presenta un potenziale unico: potrebbe infatti portare alla produzione di idrogeno con un’impronta di carbonio negativa. Combinando la produzione di bio-idrogeno con le tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio, è possibile rimuovere dall’atmosfera più anidride carbonica di quanta ne viene prodotta durante il processo. Inoltre, i costi di produzione del bio-idrogeno, sebbene attualmente più elevati rispetto a quelli dell’idrogeno grigio, potrebbero diventare più competitivi nel lungo termine rispetto all’idrogeno verde, grazie all’abbondanza di biomasse residue e agli avanzamenti tecnologici. Tuttavia, la diffusione su larga scala di questa tecnologia è ancora limitata dalla scarsa maturità dei processi e dalla competizione con altre bioenergie, come il biometano.
L’idrogeno naturale, presente in alcuni giacimenti geologici, rappresenta un’altra promettente fonte di idrogeno. Si tratta di una risorsa che si rigenera naturalmente nel corso di milioni di anni, grazie a processi geologici. Questa caratteristica lo rende assimilabile a una fonte rinnovabile, con il vantaggio di essere già presente in natura e non richiedere processi di produzione intensivi. Le stime indicano che i costi di produzione dell’idrogeno naturale potrebbero essere estremamente competitivi, oscillando tra 0,5 e 1 euro per chilogrammo. Tuttavia, la commercializzazione su larga scala di questa risorsa è ancora ostacolata da diverse incertezze, tra cui:
- Disponibilità dei giacimenti: nonostante le stime positive, la quantità di idrogeno naturale presente nel sottosuolo e la sua accessibilità sono ancora oggetto di dibattito scientifico
- Regolamentazione: mancano ancora normative chiare e armonizzate a livello internazionale che regolino l’estrazione e l’utilizzo dell’idrogeno naturale
- Impatti ambientali: l’estrazione dell’idrogeno naturale potrebbe avere impatti ambientali significativi, soprattutto se non viene effettuata in modo sostenibile
Il panorama dell’idrogeno sostenibile è in continua evoluzione. Mentre l’idrogeno verde prodotto tramite elettrolisi rappresenta attualmente la tecnologia più matura e promettente, il bio-idrogeno e l’idrogeno naturale offrono prospettive interessanti per il futuro. La scelta della tecnologia più adatta dipenderà da una serie di fattori, tra cui la disponibilità delle risorse, i costi di produzione, le politiche energetiche e le esigenze specifiche di ciascun settore.
