Idrogeno, idrogeno!
Settori sempre più ampi dell’opinione pubblica stanno assegnando all’idrogeno un ruolo chiave nella soluzione delle problematiche dell’inquinamento. Media e comunicatori infatti stanno energicamente proponendo il messaggio di grande impatto che bruciando l’idrogeno si ottiene solo acqua pulita, addirittura da bere!
Peraltro, particolarmente nei centri urbani l’impatto delle emissioni pone alle abitudini di trasporto e mobilità sempre maggiori limitazioni, che solo fino ad un certo punto potranno essere goliardicamente condivise. La classe politica sia a livello locale, sia nazionale, sia globale non può quindi sottrarsi a contribuire ad identificare soluzioni accettabili ed efficaci. Sintomo di questo disagio è l’annuncio di poche settimane addietro del governatore della Lombardia che nella sua regione nel 2005 circoleranno solo “auto ecologiche”, e l’auto all’idrogeno viene individuata come soluzione concreta per un ambiente più pulito.
La “vision” sempre più diffusa in tutto il mondo che l’idrogeno sia la fonte in grado di soddisfare in modo pulito ogni bisogno di energia è alla base dell’attesa Hydrogen Economy.
L’entusiasmo “popolare” che circonda il futuro impiego dell’idrogeno merita alcune riflessioni sulle tecnologie, sull’informazione e sul ruolo della comunità scientifica.
La
prima considerazione è che l’idrogeno non è, almeno sulla terra, una risorsa
naturale, ma deve essere prodotto
e poi stoccato, trasportato, distribuito e trasformato in energia. Per la sua produzione
nelle quantità ed
a costi coerenti con gli usi energetici le fonti fossili sono di fatto le uniche
possibilità nei prossimi decenni. In
particolare il gas naturale è un’abbondante risorsa energetica. In molti Paesi, tra
cui l’Italia, si dispone già di
buone infrastrutture di distribuzione. Inoltre il gas naturale con il suo alto rapporto
idrogeno/carbonio resta la
più opportuna materia prima per la riduzione dei gas serra. Di fatto e per un lungo
periodo, ai fini della vettorializzazione
energetica idrogeno è sinonimo di gas naturale. Un’ulteriore possibilità di
ottenimento di idrogeno
è dal fondo del barile, materia di relativamente basso valore e da utilizzare
proficuamente.
Le tecnologie di produzione da fonti fossili via gas di sintesi sono disponibili a livello industriale da quasi un secolo. Nonostante l’idrogeno prodotto da gas naturale sia di gran lunga il più economicamente vantaggioso, le tecnologie oggi disponibili hanno dei limiti per un impiego su scala “globale” in termini di capacità degli impianti, costo di investimento ed efficienza energetica. Inoltre, è vero che nell’uso di idrogeno si ottiene solo acqua (o quasi), ma la coproduzione di CO2, partendo da fonti fossili, è inevitabile. In termini di riscaldamento globale, quindi, sarebbero da preferire i mega-impianti con possibilità di sequestrazione della CO2 da destinare al confinamento permanente nel sottosuolo (stoccaggio geologico). Ma questa opzione è attualmente molto costosa.
Si apre quindi l’opportunità per la R&D di perseguire gli obiettivi di aumentare capacità dei singoli impianti, riducendo i costi di investimento ed i consumi energetici e sviluppare tecnologie che includano la sequestrazione della CO2 a costi contenuti. La decarbonatazione rende l’energia fossile “equivalente” all’energia rinnovabile nei confronti dell’ambiente e il mercato potrebbe orientarsi sulla soluzione più conveniente.
Peraltro le fonti rinnovabili (fotovoltaico, eolico, idrogeologico, gassificazione di biomasse ecc.) sono ancora lontane in termini di efficienza, costo e capacità installabile e sul nucleare gravano le perplessità tuttora vive di impatto ambientale oltreché di costi.
Una volta prodotto l’idrogeno deve essere stoccato e trasportato/distribuito (o viceversa). Mentre la distribuzione è tecnicamente fattibile, ma richiede enormi investimenti in infrastrutture idonee e sicure, per lo stoccaggio in piccoli serbatoi alcune tecnologie sono in fase di sviluppo quali, per esempio, serbatoi a 350 (o addirittura 700) atmosfere o contenitori per idrogeno liquefatto o sorbenti solidi di varia natura (idruri, nanomateriali ecc.). Veramente determinante sarà la definizione dell’ultimo anello della catena tecnologica dell’idrogeno cioè la produzione di energia distribuita sia per usi energetici diretti sia per il trasporto.
Attualmente la mancanza di un sistema accettato come standard limita di fatto l’allocazione di idonei investimenti nelle costose infrastrutture necessarie ad un’imponente transizione di combustibile.
Ritengo che sia un importante dovere della collettività scientifica informare l’opinione pubblica (nonostante la tradizionale riluttanza italiana verso gli approfondimenti tecnici) che un’energia totalmente pulita, illimitata e senza costi non esiste, per evitare che si generi un brusco rigetto dell’innovazione quando ci si renderà conto che gli impianti di generazione debbono essere collocati vicino o dentro la propria casa o che si viaggia su un serbatoio di idrogeno a qualche centinaio di atmosfere.
Mi sembra opportuno che queste diverse prospettive emergano per tempo in modo da consentire agli “stake-holders” ed ai “policy makers” una scelta consapevole, condivisibile ed “ottimizzata”. Consapevolezza, per evitare che i media si ricordino bruscamente della tragedia dell’Hindenburg con la conseguente fine dell’era dei dirigibili Zeppelin. Consapevolezza per generare consenso, senza cui non c’è progresso tecnologico.
Domenico Sanfilippo
Altri contributi sul problema dell'idrogeno: Angelo Baracca vs. Edo Ronchi
Contributi sulla questione ambientale
84 - La Chimica e l’Industria - Maggio 2002