E-fuels basati sull’idrogeno: problematiche e prospettive

Un recente studio del Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) avverte circa le possibili criticità riguardo l’uso dell’idrogeno come combustibile nell’immediato futuro. Che l’idrogeno sia uno degli elementi che può cambiare le carte in tavola nell’economia mondiale e aprire le porte alla sintesi degli e-fuels, ottenuti con l’idrogeno dissociato dall’acqua e il carbonio dell’anidride carbonica, è alla luce del sole. Tuttavia, l’Istituto espone nel suo report delle difficoltà ancora importanti per poter pensare che il mondo possa fare a meno, in tempi relativamente brevi, dei combustibili fossili tradizionali, tutt’ora in commercio e chissà per quanti anni ancora a venire.

Idrogeno e automotive

Esistono diversi settori e processi industriali che non possono essere totalmente elettrificati, almeno allo stato attuale della tecnologia disponibile. L’esempio più lampante è quello del settore aeronautico. Un altro, altrettanto limpido, può essere rappresentato da tutti quei processi industriali che necessitano del fuoco per la realizzazione di materiali, come gli acciai. È per questi settori e processi che potrebbe essere utile l’utilizzo dell’idrogeno come combustibile mentre è altresì consigliato elettrificare tutto ciò che può esserlo. L’automotive ha avviato già da qualche anno una lenta migrazione dai combustibili fossili a una trazione full-electric o all’utilizzo di bio-combustibili o all’idrogeno stesso.

Dallo studio è emerso che usare l‘idrogeno causerebbe un incremento delle emissioni di gas serra fino a quattro volte superiore rispetto ai combustibili fossili. Contestualizzato al mix energetico della Germania del 2018, l’alimentazione più sostenibile per l’automotive è risultata essere l’elettrico. Queste emissioni sono inferiori o comparabili a quelle delle vetture termiche, considerando però l’intero life-cycle dei veicoli e la produzione degli stack di batterie.

Il problema dei costi di produzione

Il messaggio del leader del team che ha lavorato alla ricerca, Falko Ueckerdt, è chiaro: usare oggi l’idrogeno per rimpiazzare gli attuali combustibili fossili come soluzione universale alla questione climatico-ambientale potrebbe rivelarsi una falsa promessa. Nonostante l’incredibile versatilità e potenzialità dell’idrogeno, uno dei principali fattori limitanti è il costo elevato del processo di produzione. Questo ne determina una scarsa appetibilità e per conseguenza anche una scarsa reperibilità sul mercato. Aggiunge poi che scommettere nell’impiego di combustibili green a base di idrogeno, ricavato per elettrolisi o termolisi dell’acqua, potrebbe portare a una nuova e forte dipendenza dai combustibili fossili per gli elevati costi che si dovrebbero affrontare.

L’utilizzo sostenibile di combustibili green basati sull’idrogeno ha senso solo nell’ottica di sistemi di produzione energetica totalmente rinnovabile. Solo un potenziamento e ampliamento delle infrastrutture di tali sistemi potrebbe permettere all’uomo di lasciarsi alle spalle i combustibili fossili.

E-fuels: prospettive per il futuro

La ricerca ha prodotto anche dati relativi al costo di CO2 relativa all’utilizzo di combustibili a base di idrogeno. In pratica, si è quantificata in denaro la non emissione di CO2 dovuta all’impiego di combustibili alternativi a quelli fossili. È emerso che, assumendo il 100% di energia elettrica da fonte rinnovabile, il costo per evitare l’emissione di una tonnellata di CO2, utilizzando gli e-fuels, si aggira tra gli 800 euro per combustibili liquidi e 1200 euro per i combustibili gassosi. Valore altissimo se si pensa che secondo l’European Union Emission Trading Scheme, il valore giace al di sotto delle 50 euro per tonnellata. Dunque, gli sforzi economici da sostenere per ridurre le emissioni di gas serra tramite gli e-fuels sono ancora molto alti e proibitivi per la maggior parte delle aziende presenti sul mercato.

Questo costo potrebbe scendere notevolmente, divenendo competitivo, con una politica unilaterale che preveda incentivi e finanziamenti per l’industria dell’idrogeno. Serviranno almeno due decenni per gettare le basi su cui innalzare una robusta economia basata sull’idrogeno, rimandando al 2040-2050 il decennio che potrà vedere protagonisti gli e-fuels e il definitivo accantonamento dei combustibili fossili.

Articolo a cura di Marco FILABOZZI