Energie del futuro

Idrogeno, tutti i progetti in corso per creare i primi hub

Idrogeno

L’Europa e il Giappone, che hanno costi relativamente elevati e un forte sostegno politico per l’idrogeno, saranno probabilmente importatori.

Nonostante le speranze per trasformare l’idrogeno nel principale vettore energetico risalgano ormai a decenni fa, è in questi ultimi tempi che si sta facendo largo una nuova generazione di piani per l’idrogeno da parte di aziende, gruppi industriali e paesi.

L’ambizioso piano Ue per l’idrogeno, ad esempio, è nero su bianco ed è completato da un numero sempre più crescente di piani nazionali e regionali in Europa, Asia e altrove. Il notevole numero di piani riguardanti il vettore in tutto il mondo indica la maturità verso la prospettiva che vede l’idrogeno come un intermediario energetico indispensabile in una futura economia a zero emissioni di carbonio, in grado di veicolare la potenza delle fonti rinnovabili di energia solare ed eolica verso diversi usi finali.

L’UTILIZZO DELL’IDROGENO

Da un lato l’idrogeno diventa un ‘carburante’ per edifici, il riscaldamento di case e aziende e un carburante per auto e camion in una rete di stazioni di rifornimento di idrogeno. Dall’altro lato è concentrato, nei centri industriali e nei porti, dove si producono idrogeno e combustibili derivati dall’idrogeno per rifornire le industrie vicine, le centrali elettriche e il trasporto merci.

CLUSTER INDUSTRIALI AVANTI

“Al momento l’idrogeno nei cluster industriali sembra essere nella posizione migliore per avere successo nel prossimo decennio. È già presente cioè nel posto giusto, là dove le industrie che richiedono elevate intensità di energia per le loro operazioni utilizzano l'”idrogeno grigio” derivato dal gas naturale. Molti piani prevedono la transizione prima all'”idrogeno blu” derivato da combustibili fossili con sistemi di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS), quindi all'”idrogeno verde” derivato esclusivamente da fonti energetiche rinnovabili”, si legge su Oilprice.

Mentre le principali agenzie per l’energia sostengono una politica pubblica globale che supporti una gamma completa di usi dell’idrogeno si cominciano a vedere i vantaggi della concentrazione.

COSA DICE IL REPORT DI IRENA

Nel suo rapporto pubblicato di recente ‘Green Hydrogen: A guide to policy making’, l’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (IRENA) pone un forte accento sui cluster industriali, i porti e le città in cui possono sorgere sinergie tra produttori e utenti. È qui che la produzione elettrolitica di idrogeno su larga scala può ridurre i costi, incoraggiando così la domanda tra le industrie locali e consentendo ulteriormente l’espansione della produzione.

IRENA identifica tali luoghi come ambienti in cui la politica pubblica troverà le applicazioni di maggior valore riguardanti l’idrogeno pulito. Dovrebbero offrire economie di scala più ampie per portare l’idrogeno pulito e i combustibili a base di idrogeno ad un uso commerciale praticabile nel prossimo decennio. IRENA prevede lo sviluppo di “valli dell’idrogeno” (ad es. Città) e “hub dell’idrogeno” (ad es. Porti) in fasi che iniziano con la costruzione di infrastrutture di base. Il suo rapporto afferma: “Piani trasparenti e tempistiche per le dorsali della rete dell’idrogeno, lo stoccaggio, le stazioni di rifornimento e le infrastrutture portuali possono essere utili nelle prime fasi per indicare le rotte future”. Quindi, con la capacità di produzione in atto, dovrebbero sorgere sinergie che aumentano la domanda e realizzano economie di scala nei cluster industriali.

COSA DICE L’AIE

Anche l’Agenzia Internazionale dell’Energia (Aie) riconosce l’importanza dei cluster industriali nello sviluppo dell’idrogeno a basse e zero emissioni di carbonio. Nel suo rapporto Energy Technology Perspectives 2020, include l’idrogeno tra quattro catene di valore tecnologiche critiche che devono essere sviluppate per ottenere un mondo a emissioni zero. Ma l’analisi dell’agenzia sull’idrogeno appare in dettaglio nel suo rapporto del 2019, The Future of Hydrogen , in cui identifica quattro settori economici chiave o catene del valore che offrono le migliori opportunità per aumentare la domanda e l’offerta di idrogeno. https://www.iea.org/reports/energy-technology-perspectives-2020

Tra questi ci sono i cluster industriali, in particolare i cluster chiave dell’attività industriale situati vicino a coste e porti, dove esiste già gran parte della domanda esistente di idrogeno puro. In queste località sono presenti industrie diverse, reti di condutture esistenti, potenziali siti di stoccaggio di Co2 (per la produzione di idrogeno da gas naturale e altri combustibili con CCUS) e porti vicini per un commercio internazionale di trasporto di idrogeno. Il rapporto evidenzia in particolare la regione del Mare del Nord, che offre particolari vantaggi per lo sviluppo di idrogeno pulito con i suoi numerosi porti, una forte base industriale e un alto potenziale per l’energia eolica offshore.

PIANIFICAZIONE E IDROGENO VERDE

La pianificazione regionale per gli hub dell’idrogeno è in corso nel Nord Europa, così come in Cina, Giappone e Corea. La pianificazione è ancora in una fase iniziale e sta valutando la disponibilità tecnologica e le modalità di trasporto dell’idrogeno. I pianificatori del progetto non prevedono la produzione effettiva di idrogeno blu prima della metà della fine degli anni ’20. Stanno cercando principalmente di avere a disposizione idrogeno verde da fonti rinnovabili negli anni 2030 e oltre, anche se alcuni progetti stanno cercando di anticipare tale data.

COSA STA FACENDO LA GRAN BRETAGNA

“Sono previsti due grandi hub in Gran Bretagna. Nel nord-ovest, un grande progetto chiamato HyNet North West cerca di creare un cluster a basse emissioni di carbonio entro il 2030 e un cluster industriale a zero emissioni di carbonio entro il 2040. Si costruirà inoltre una rete di distribuzione di idrogeno in un’area industriale lungo il confine sud inglese-gallese di Liverpool. Il progetto è intrapreso da un consorzio di società industriali guidate dalla utility Cadent e dalla società di sviluppo Progressive Energy. Ha il sostegno del governo britannico attraverso il suo Fondo per la sfida della strategia industriale”, si legge su Oilprice.

HyNet North West intraprenderà inoltre “lo sviluppo di un impianto di produzione di idrogeno elettrolitico e di un gasdotto per l’idrogeno. Porterà la produzione e la fornitura di idrogeno vicino agli utenti, sviluppando una vasta rete di idrogeno con produzione da gas naturale con cattura e stoccaggio del carbonio (CCS). Lo stoccaggio avverrà in serbatoi offshore per mezzo di un gasdotto per la Co2”.

“Un progetto simile è in fase di pianificazione nel nord-est, con lo sviluppo di un impianto di produzione di idrogeno a basse emissioni di carbonio a Saltend Chemicals Park. Situato in una vasta zona di industrie nella regione del fiume Humber vicino a Hull, il progetto Hydrogen to Humber Saltend (H2H Saltend) è guidato dalla compagnia energetica norvegese Equinor (ex Statoil). Trasformerà il gas naturale in idrogeno, fornendo una centrale elettrica e industrie chimiche nelle vicinanze e infine fornendo combustibili marini derivati dall’idrogeno per le navi nel porto di Hull. La produzione di idrogeno avverrà con CCS e stoccaggio del carbonio offshore sotto il Mare del Nord”, prosegue Oilprice.

I PROGETTI NEI PAESI BASSI

Altri due grandi progetti sono in fase di pianificazione nei Paesi Bassi lungo la costa del Mare del Nord. “H-Vision Rotterdam è un progetto ‘idrogeno blu’ che cerca di creare una catena del valore dell’idrogeno che si estende dalla produzione agli utenti finali industriali nel porto di Rotterdam. Il progetto coinvolge il Porto e un consorzio di imprese industriali. Dovrebbe iniziare ben prima del 2030, con lo stoccaggio di CO2 nei giacimenti di gas esauriti sotto il Mare del Nord”, evidenzia Oilprice.

“Molto più a nord, nel porto di Eemshaven, il progetto NortH2 utilizzerà i venti del Mare del Nord per produrre idrogeno per la logistica portuale e le industrie vicine. Si tratta di un progetto di idrogeno verde che installerà inizialmente un complesso eolico offshore compreso tra 3GW e 4GW entro il 2030, con un grande impianto di elettrolisi che sarà operativo entro il 2027. Un consorzio guidato da Shell, l’operatore portuale Groningen Seaports e la società di infrastrutture del gas Gasunie guida il progetto”.

LA SITUAZIONE IN CINA

In Cina, è in corso la pianificazione per creare un hub per l’idrogeno in diverse regioni. Nella provincia settentrionale di Hebei, la città di Zhangjiakou sta intraprendendo quattro progetti dimostrativi sostenuti dal governo che utilizzano energia rinnovabile. Questi saranno integrati da altri impianti elettrolitici che producono idrogeno grigio. La provincia di Hebei, che gode di notevoli risorse eoliche, è un centro dell’industria siderurgica cinese. Questi fattori stanno spingendo i piani della provincia di diventare un centro chiave per la produzione di idrogeno per i trasporti e l’industria in Cina.

GLI ALTRI PROGETTI

Altri paesi in Europa e in Asia stanno sviluppando cluster basati sulla tecnologia avanzata degli elettrolizzatori. H2Cluster Norway, un’associazione nazionale di imprese, sostiene lo sviluppo del più grande impianto di produzione di elettrolizzatori alcalini a Heroya vicino a Oslo. Nel frattempo, nella prefettura giapponese di Fukushima, un consorzio supportato dalla New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) del governo, ha aperto un impianto di produzione di idrogeno di classe 10.000kW, utilizzando l’energia da 20 megawatt di solare fotovoltaico nella prefettura. Si tratta del più grande impianto al mondo per la produzione di idrogeno da fonti rinnovabili, che apre nuove opportunità di sviluppo in un’area industriale che si sta finalmente riprendendo dal disastroso incidente nucleare del 2011.

“L’avvio di importanti cluster industriali che richiedono quantità crescenti di idrogeno pulito, negli anni ’20 e ’30, potrebbe aprire opportunità per sviluppare nuove fonti più lontane di esso. Lo sviluppo di hub dell’idrogeno suggerisce il loro collegamento con l’altro polo della pianificazione regionale per l’idrogeno pulito, vale a dire le principali aree di approvvigionamento globale – sottolinea Oilprice -. IRENA evidenzia che gli utenti industriali possono guidare lo sviluppo di ‘corridoi verdi dell’idrogeno’ dedicati che collegano le regioni che producono energia rinnovabile a basso costo con i centri di domanda. L’Aie vede la necessità di rendere attive rotte marittime internazionali per il commercio dell’idrogeno. Questi corridoi appariranno inevitabilmente laddove il costo variabile della produzione di idrogeno tra paesi e regioni favorirà le aree ricche di risorse. L’Europa e il Giappone, che hanno costi relativamente elevati e un forte sostegno politico per l’idrogeno, saranno probabilmente importatori. I grandi esportatori dovrebbero essere Australia, Cile, Stati Uniti meridionali, Medio Oriente e Nord Africa e altre regioni. Per trarre vantaggio da un mercato globale emergente dell’idrogeno pulito dovranno superare un’enorme sfida sotto forma di costi di trasporto”.