Idrogeno: un futuro in verde

L’idrogeno è un vettore energetico chiave per un futuro davvero  sostenibile. Per conoscere le sue reali potenzialità e il suo impatto sull’ambiente, bisogna però distinguerne i colori. “Parliamo di idrogeno grigio quando viene prodotto a partire da combustibili fossili, tipicamente metano”, spiega Nicola Armaroli, ricercatore dell’Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività del Cnr (Cnr-Isof) di Bologna. “Questa modalità di produzione implica il rilascio in atmosfera di grandi quantità di anidride carbonica (CO₂) e un conseguente impatto negativo sul clima.

L’idrogeno attualmente è prodotto in grandi quantità presso le raffinerie e dall’industria chimica e, a livello mondiale, contribuisce con quasi il 3% delle emissioni di CO_2.. E’ una tecnologia produttiva, quindi, che deve essere progressivamente abbandonata, cercando alternative. Ecco che allora cambiamo colore e parliamo di idrogeno verde. Perché verde? “Perché non lo produciamo più a partire da combustibili fossili,  ma dall’acqua (H₂O)”, prosegue Armaroli. “L’acqua contiene idrogeno: grazie a specifici dispositivi (elettrolizzatori) alimentati da elettricità rinnovabile ( sole, vento, acqua o altre fonti rinnovabili) è possibile separare l’idrogeno dall’ossigeno (elettrolisi dell’acqua) senza il rilascio di CO₂ . In questo modo, oltre all’idrogeno verde, produciamo anche ossigeno che può essere utilizzato per vari scopi (settore medico, industria chimica), o liberato senza problemi in atmosfera”.

Attualmente l’idrogeno verde ha un costo di produzione molto più elevato dell’idrogeno grigio, risultando commercialmente non competitivo. “E’ necessario proseguire le attività di ricerca, migliorare gli elettrolizzatori e l’efficienza complessiva del processo” sostiene il ricercatore Cnr-Isof. “Ci sono vari gruppi all’interno del Cnr che studiano anche metodi innovativi di produzione di idrogeno, ad esempio da biomasse, oppure, come facciamo nel nostro gruppo (laboratorio di fotonica per salute, energia e ambiente)  è possibile produrre idrogeno per assorbimento diretto di luce solare su specifici materiali,  elettrodi e dispositivi, in modo tale che la separazione dall’ossigeno avvenga direttamente, senza utilizzare energia elettrica”.

Come sarà utilizzato l’idrogeno in futuro? “Per alimentare le grandi industrie energivore (vetro, acciaio, cemento), che attualmente consumano grandi quantità di metano. Sostituiremo il metano con l’idrogeno oppure lo utilizzeremo per accumulare grandi surplus di produzione solare elettrica estiva per ottenere idrogeno da utilizzare nei mesi invernali per produrre elettricità e calore”, conclude Armaroli. “L’idrogeno ha, quindi, una grandissima prospettiva nell’ambito della transizione energetica; però, realisticamente, dobbiamo pensare che prima del 2030 non ci saranno a disposizione grandi quantità di idrogeno verde. E’ importante aumentare i nostri sforzi nell’ambito della ricerca in modo da avviare un vero e proprio processo di decarbonizzazione nel medio e lungo termine, sfruttando questa importante opzione”.

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