Energie del futuro

Ecco perché al Giappone piace tanto l’idrogeno (e agli altri no)

Ragioni storiche, geografiche ma anche di tradizione stanno spingendo Tokyo a guardare all’idrogeno con un’attenzione diversa rispetto al resto del mondo

Il Giappone è rimasto, probabilmente, l’unico paese al mondo a puntare in modo prepotente sull’idrogeno. Una strategia che può sembrare impensabile tra i paesi occidentali che da tempo hanno deciso di abbandonare i progetti su questa nuova fonte. Ma esiste una ragione precisa e per capirla occorre comprendere la situazione del paese e il contesto geografico in cui si trovano, ben diverso rispetto a quello degli altri paesi dell’Ocse.

LA DIPENDENZA DAI COMBUSTIBILI FOSSILI

Al recente Tokyo World Smart Energy Expo sono stati esposti fotovoltaico, eolico, batterie, reti intelligenti, biomassa e celle a combustibile. Ma anche esempi di energia termica di nuova generazione. La dipendenza quasi totale del Giappone dai combustibili fossili importati per l’energia primaria, modella di fatto anche i comportamenti nazionali. Il declino dell’energia nucleare, dopo il crollo di Fukushima, ha fatto sì che i combustibili fossili importati fornissero il 94% dell’energia primaria del Giappone nel 2015. Non sorprende, quindi, che i progressi nelle tecnologie di combustione, siano considerati degni di una conferenza, anche se le energie rinnovabili stanno prendendo lentamente il posto che occupano già nel panorama energetico mondiale. Al momento, dopo Cina e India, il Giappone rappresenta il terzo importatore mondiale di carbone ed è al primo posto per la domanda di Gnl. Il paese nipponico, in effetti, ha svolto un ruolo fondamentale nella creazione di un’industria del Gas naturale liquefatto mezzo secolo fa, quando si rivolse a questo combustibile in risposta all’estremo inquinamento atmosferico provocato dalle centrali elettriche a carbone e a petrolio. Una situazione non dissimile a quella in cui si trova oggi la Cina. Infine, malgrado consumi meno petrolio del Texas, la mancanza completa di risorse petrolifere ne fa il quarto importatore mondiale. Con l’energia nucleare politicamente non redditizia, insomma, il Giappone continuerà a dipendere dalle importazioni di energia tradizionale per i decenni a venire, anche in presenza di una spinta a tutto campo nelle energie rinnovabili. Il passaggio dal carbone, dal petrolio e dal Gnl all’idrogeno rappresenta, quindi, una strada interessante per ridurre le emissioni, almeno per i giapponesi E, poiché l’idrogeno e le celle a combustibile impiegheranno decenni per raggiungere le dimensioni di scala previste, la tecnologia tradizionale della combustione rimane di grande interesse.

ELETTRICITÀ: DOPPIO STANDARD IN GIAPPONE

C’è un altro punto dolens da prendere in considerazione quando si parla di Giappone, anche in riferimento a un possibile impiego delle rinnovabili: la rete elettrica del paese. Malgrado i nipponici abbiano un unico fuso orario e una rete elettrica sufficientemente efficace – bisognerà aspettare ancora molti anni per il progetto della “super-griglia” di Softbank che attraverserà Russia, Cina, Giappone e Corea del Sud – il paese è spaccato in due: il Giappone orientale ha una rete che funziona a 50 hertz, mentre la parte occidentale va a 60 Hz, il che rende difficile per le due metà scambiarsi energia. La capacità di trasmissione tra le reti è limitata a 1,2 gigawatt. Mentre l’Europa e il Nord America beneficiano dell’integrazione della rete su scala continentale, il Giappone è insomma  tagliato a metà. La spiegazione ha origini storiche: i primi generatori, quelli per la zona di Tokyo, vennero acquistati in Germania; per Osaka vennero commissionati invece all’americana General Electric, provocando alla fine uno stallo che dura ancora oggi. Non una novità assoluta per un paese che ha visto vere e proprie battaglie tra VHS e standard Betamax e tra produttori di salsa di soia Yamasa e i precursori di Kikkoman. Anche qui le sfide che la rete elettrica pone per l’integrazione delle energie rinnovabili e la sua necessità di importare grandi quantità di energia, porta l’idrogeno a diventare un’opzione interessante per le politiche di decarbonizzazione. Rimane comunque il sostegno politico alle energie rinnovabili: i proprietari di case con pannelli solari che acquistano unità di stoccaggio dell’energia possono ricevere 20 yen per kilowattora (0,18 dollari per kilowattora) oltre alle tariffe di alimentazione fotovoltaica, ma l’idrogeno anche così, rimane una leva importante per il Giappone. corea nucleare

IL GIAPPONE È TROPPO LENTO NEL METTERE A SISTEMA LE INNOVAZIONI

A dispetto di quanto accade in Occidente, la politica industriale giapponese viene tracciata con tempi più lunghi, con piani per scaglionare lentamente e in modo metodico le nuove tecnologie. La tabella di marcia del ministero giapponese dell’Energia e del commercio (METI) per l’industria dell’idrogeno e delle celle a combustibile prevede, per esempio, un obiettivo di prezzo di 30 yen/Nm3 per l’idrogeno importato nel 2030, che dovrebbe scendere a 20 yen/Nm3 vent’anni dopo. Il prezzo di 30 yen corrisponde a circa 330 yen/kg di idrogeno, o poco più di 3 dollari al kg. Con 1 chilogrammo di idrogeno, che equivale più o meno a un gallone di benzina (3,7 litri), il costo del combustibile equivarrebbe a 3 dollari al gallone per gli automobilisti. Le tasse sui carburanti aumenterebbero il costo per i conducenti, ma l’impatto dovrebbe essere compensato da una maggiore efficienza delle celle a combustibile e da una minore intensità di emissioni dell’idrogeno, con l’emergere di una tariffazione della Co2 simile a quella dell’Ets europeo. Il piano del METI prevede che il Giappone ospiti 40 mila veicoli elettrici a pile a combustibile (FCEV) entro la fine del 2020, per raggiungere le 200 mila unità entro il 2025 e le 800 mila nel 2030. Cifre che però vengono  offuscate dalla quantità di veicoli elettrici plug-in del paese. (oltre 200.000 veicoli elettrici sono stati venduti in Giappone nel dicembre 2017). Un altro dettaglio: dopo il successo degli ibridi Toyota, l’azienda che produce le celle a combustibile, la Mirai, ha proposto tecnologie simili per il mercato della movimentazione dei materiali. Ma anche per gli autobus. Tuttavia, i piani giapponesi per 1.200 autobus a pile a combustibile entro il 2030 sono molto più modesti degli obiettivi in Europa (circa 9.000 autobus a pile a combustibile entro il 2025) e della Zhengzhou, Henan, in Cina (5.000 autobus entro il 2020). E queste cifre rimangono minuscole rispetto agli attuali volumi di autobus elettrici a batteria, con i cinesi che hanno prodotto circa 90.000 e-bus solo l’anno scorso. Qui è ancora più evidente il tallone d’Achille dei piani giapponesi. L’approccio “move slow and check things” (muoversi piano e distribuire cose), pur essendo appropriato per aumentare i processi industriali, limita la velocità con cui i prodotti fabbricati possono raggiungere l’economia di scala della produzione commerciale. Lo stesso concetto non si applica in Cina che spende molto di più quando aggredisce un settore ma – l’esperienza insegna – finisce per conquistare il mercato. È accaduto con il fotovoltaico un decennio fa e potrebbe accadere per i costi delle celle a combustibile che potrebbero avere un percorso simile. Se i produttori cinesi riuscissero a produrre pile a combustibile a buon mercato a un ritmo più rapido di quello delle imprese giapponesi, il differenziale di prezzo potrebbe costringere i produttori giapponesi a ritirarsi nella fascia più alta del settore.

IL GIAPPONE PROCEDE PER LA SUA STRADA

idrogenoIn sostanza, anche negli scenari più ottimistici, osserva Matthew Klippenstein di GreenTechMedia, “il consumo di idrogeno dalle celle a combustibile non sarà abbastanza elevato da ridurre i costi del combustibile stesso, per cui il piano del METI dovrebbe prevedere un drastico aumento del suo utilizzo nel business e nell’industria. Si potrebbe definire questo piano ‘idrogeno ovunque’”. In questo senso il Giappone, che ha scelto la generazione di energia come prima leva per aumentare l’uso dell’idrogeno, si rifornirà presto di combustibile dal Brunei e forse anche da Australia e Norvegia finendo per far svolgere all’idrogeno il ruolo svolto dal Gnl 50 anni fa. I piani prevedono, infine, l’immissione di piccole quantità di idrogeno nelle centrali a carbone e a gas naturale, con un aumento del consumo nel tempo. In conclusione, dunque, tutto il contesto in cui si trova il Giappone sta trasformando l’idrogeno in una fonte attrattiva per il paese molto più di quanto accade nel resto dei paesi sviluppati.