idrogeno verde
Energie verdi

L’idrogeno verde sarà il petrolio del futuro?

maggio 27, 2021 By

La suddivisione in colori dell’idrogeno restituisce plasticamente il valore che un’economia dell’idrogeno può offrire. Intendiamoci, il gas è incolore, ma le sue tonalità hanno implicazioni particolarmente vivaci per il nostro pianeta.

Anche se non esiste una convenzione universale per la denominazione dell’idrogeno, è ormai d’uso comune distinguere la produzione odierna di H₂ in verde, blu o grigio. Cominciamo con la parte più bella dell’arcobaleno dell’idrogeno: il verde.

Idrogeno verde

L’idrogeno verde, in parole povere, è l’idrogeno prodotto con elettricità rinnovabile tramite elettrolisi. Si ritiene possa essere il petrolio del 21° secolo e l’unico modo per decarbonizzare il fabbisogno di carburante liquido e gassoso della società. Gli elettrolizzatori usano una reazione elettrochimica per dividere l’acqua nei suoi componenti di idrogeno e ossigeno, emettendo zero anidride carbonica nel processo. L’elettrolisi dell’acqua è stata ampiamente utilizzata fin dagli anni Venti, prima con gli idrolizzatori a tecnologia alcalina (TA), seguiti negli anni Sessanta dai sistemi a membrana a scambio protonico (PEM) e ora dai nostri efficientissimi elettrolizzatori a membrana a scambio anionico (AEM). L’idrogeno verde rappresenta attualmente meno dell’1% della produzione totale di idrogeno.

Idrogeno-Verde

Idrogeno blu

L’idrogeno blu è prodotto principalmente dal gas naturale utilizzando un processo chiamato steam reforming, che riunisce il gas naturale e l’acqua riscaldata sotto forma di vapore. L’output è idrogeno e anidride carbonica, con quest’ultima catturata attraverso progetti industriali di cattura, utilizzo e stoccaggio del carbonio (CCUS). I progetti CCUS cercano di rendere la produzione di idrogeno blu neutrale per il clima spostando la CO₂ catturata in cavità sotterranee come i serbatoi di gas e petrolio esausti o trovando usi industriali per il gas catturato. Tuttavia, l’idrogeno blu può forse essere meglio descritto come “idrogeno a basso CO₂” poiché il processo di steam reforming non evita effettivamente la creazione di gas serra.

Idrogeno grigio

L’idrogeno grigio è essenzialmente qualsiasi idrogeno creato da combustibili fossili senza catturare i gas serra prodotti nel processo. È qui che le cose iniziano a diventare un po’ più complicate, a seconda dell’idrocarburo usato e di quanta anidride carbonica rilascia, può anche essere conosciuto come idrogeno marrone o idrogeno nero. Se è fatto da lignite (carbone marrone), è molto probabilmente idrogeno marrone, e idrogeno nero se proviene da carbone nero, anche se alcune persone chiamano qualsiasi idrogeno fatto da combustibili fossili sia idrogeno nero che marrone. L’idrogeno è stato ricavato dal carbone attraverso il processo di “gassificazione” per più di 200 anni. L’idrogeno grigio da gas naturale riformato a vapore senza CCUS rappresenta circa il 71% di tutta la produzione di idrogeno oggi, mentre la gassificazione del carbone costituisce la maggior parte del resto.

Turchese, rosa, giallo e bianco: altri tipi d’idorgeno

Come per molte cose, il mondo dell’idrogeno non è così semplice come appare. Abbiamo anche l’idrogeno turchese. L’idrogeno turchese è un sottoprodotto della pirolisi del metano, che divide il metano in idrogeno gassoso e carbonio solido. Alcuni ritengono che questo renda l’idrogeno turchese una scelta di idrogeno a basse emissioni, ma questo dipende se il processo termico ad alta intensità energetica venga alimentato con energia rinnovabile e che il carbonio sia immagazzinato in modo permanente.

Persino l’idrogeno rosa trova il suo posto nello spettro, riferendosi all’idrogeno generato attraverso l’elettrolisi alimentata dall’energia nucleare. L’idrogeno giallo è usato da alcuni per riferirsi all’idrogeno fatto attraverso l’elettrolisi con l’energia solare, mentre confusamente, altri lo considerano come idrogeno elettrolitico fatto usando l’energia di origine mista – cioè il mix di energia rinnovabile e fossile che effettivamente scorre nella rete.

Infine, l’idrogeno bianco è l’idrogeno geologico che si trova naturalmente nei depositi sotterranei e che viene creato attraverso il fracking, anche se non ci sono strategie di sfruttamento praticabili.

Daniele Sivori, 25 maggio 2021