L’aumento della capacità di stoccaggio consentirà ai Paesi di produrlo ed immagazzinarlo per utilizzarlo in modo molto simile al gas naturale
In tutto il mondo, le compagnie energetiche e i governi si stanno affrettando a sviluppare la loro capacità di stoccaggio dell’idrogeno, nel tentativo di aumentare la loro sicurezza energetica e la loro dipendenza dal gas naturale. Con l’aumento degli investimenti nella ricerca e nello sviluppo delle tecnologie dell’idrogeno – scrive Felicity Bradstock su Oilprice – diverse potenze mondiali stanno sviluppando migliori soluzioni di stoccaggio per supportare l’introduzione di questo gas per una moltitudine di usi. L’aumento della capacità di stoccaggio consentirà ai Paesi di produrre e immagazzinare idrogeno per utilizzarlo in modo molto simile al gas naturale.
I PIANI SULL’IDROGENO DEGLI STATI UNITI
Nell’ambito della sua strategia e roadmap nazionale per l’idrogeno pulito, il Dipartimento dell’energia degli Stati Uniti (DoE) discute il potenziale per aumentare lo stoccaggio dell’idrogeno. Il DoE sta valutando gli approcci alternativi allo stoccaggio dell’idrogeno per decidere l’opzione ottimale per lo stoccaggio a lungo termine. L’idrogeno può essere conservato in diversi modi, sia in recipienti gassosi o liquidi, in formazioni sotterranee o in materiali come i vettori di idrogeno. A seconda di come verrà utilizzato, ciascuna di queste opzioni può essere appropriata.
Esistono già dei serbatoi commerciali e dei dewar (termos) liquidi utilizzati negli Stati Uniti, principalmente nei siti energetici e nelle stazioni di rifornimento. Poiché enormi quantità di idrogeno liquido vengono utilizzate nel settore aerospaziale, il Kennedy Space Center in Florida ospita una nave da stoccaggio da 1,25 milioni di galloni di idrogeno liquido. Anche le caverne sotterranee vengono utilizzate per immagazzinare l’idrogeno da impiegare nell’industria petrolchimica: attualmente gli Stati Uniti dispongono di tre caverne geologiche di stoccaggio dell’idrogeno su larga scala. La maggior parte di queste caverne sono scavate in depositi di sale vicino ad aree destinate all’uso del gas. La roadmap del DoE identifica alcune delle regioni USA più adatte per un maggiore sviluppo dello stoccaggio in caverna, sia per l’idrogeno che per il carbonio da operazioni di cattura e stoccaggio (CCS).
Il DoE ritiene lo stoccaggio dell’idrogeno un fattore chiave per il progresso delle tecnologie dell’idrogeno e delle celle a combustibile per l’energia stazionaria, l’energia portatile e il trasporto. A causa della sua bassa densità di temperatura ambiente, l’idrogeno ha una bassa energia per unità di volume e richiede forme speciali di immagazzinamento. I serbatoi utilizzati per mantenerlo gassoso devono sostenere un’alta pressione, compresa tra i 350 e i 700 bar. L’idrogeno liquido, poi, dev’essere conservato a temperature criogeniche, poiché ha un punto di ebollizione di -252,8°C. L’HFTO (Hydrogen and Fuel Cell Technologies Office) degli Stati Uniti punta a sviluppare delle soluzioni di stoccaggio dell’idrogeno per soddisfare gli obiettivi del DoE per veicoli leggeri, attrezzature per la movimentazione dei materiali e applicazioni per alimentazione portatile.
I PROGETTI NELLE CAVERNE DEL REGNO UNITO
Nel Regno Unito, la società energetica SSE ha appena iniziato a lavorare allo scavo di una caverna sotterranea nello Yorkshire orientale per immagazzinare idrogeno da utilizzare in caso di urgente necessità. Il progetto include un elettrolizzatore da 35 MW per produrre idrogeno verde che verrà immagazzinato nella gigantesca caverna. L’idrogeno può essere utilizzato per accendere una turbina per fornire energia alla rete durante i periodi di picco della domanda.
SSE spera che il progetto Pathfinder – che dovrebbe costare oltre 120 milioni di dollari, offra un piano per progetti di stoccaggio dell’idrogeno su larga scala, in futuro. Si prevede che il progetto sarà operativo entro il 2025. Siemens Energy eseguirà il lavoro di progettazione e di ingegneria del progetto. SSE ha piani a lungo termine ancora più grandi, avendo collaborato con la norvegese Equinor per sviluppare la centrale elettrica a idrogeno di Keadby nello stesso sito per il 2028. Si prevede che sarà la prima grande centrale elettrica al mondo alimentata al 100% ad idrogeno.
L’azienda spera di attrarre finanziamenti governativi per le sue operazioni di idrogeno a basse emissioni di carbonio. Mentre il Regno Unito deve affrontare temperature basse record e prezzi dell’energia in aumento, con timori di carenza di gas, SSE offre un’energia rinnovabile alternativa che – spera – un giorno sostituirà il gas naturale. Il lento sviluppo del settore dell’idrogeno verde è dovuto principalmente agli elevati costi sostenuti per l’avvio delle operazioni; tuttavia, i finanziamenti governativi per questo tipo di progetti potrebbero aiutare le tecnologie a progredire più rapidamente e diventare più economiche da implementare su scala più ampia.
LA SITUAZIONE IN ITALIA E NELL’UNIONE EUROPEA
Per quanto riguarda gli ultimi progetti relativi all’idrogeno in Italia, di recente Edison e Saipem hanno acquisito rispettivamente il 50% ed il 10% della società Alboran Hydrogen Brindisi, strumentale alla realizzazione del progetto Puglia Green Hydrogen Valley. Saipem, inoltre, detiene un’esclusiva per la realizzazione del progetto.
Il progetto Puglia Green Hydrogen Valley prevede la realizzazione di tre impianti di produzione di idrogeno verde a Brindisi, Taranto e Cerignola, per una capacità di elettrolisi complessiva pari a 220 MW, alimentati da circa 400 MW di energia solare fotovoltaica. Una volta a regime, i tre impianti potranno produrre complessivamente fino a circa 300 milioni di metri cubi di idrogeno rinnovabile all’anno, destinati ad alimentare le industrie presenti sul territorio e la mobilità sostenibile, anche attraverso l’immissione nella rete gas locale.
L’impianto di Brindisi – che si trova in una fase avanzata di sviluppo – prevede la realizzazione di un impianto di produzione di idrogeno verde mediante elettrolizzatori con una capacità di 60 MW alimentati da un campo fotovoltaico dedicato. Il progetto è stato proposto, tra gli altri, per il bando di finanziamento europeo IPCEI (Importanti Progetti di Comune Interesse Europeo).
L’intero progetto, coinvolgendo importanti realtà regionali tra cui l’Acquedotto Pugliese, le Ferrovie Apulo Lucane, i Distretti tecnologici e produttivi pugliesi, il Politecnico di Bari, le Università di Bari, di Foggia e del Salento, consentirà di massimizzare le sinergie con il territorio e favorire lo sviluppo di competenze per la creazione di una filiera locale.
Anche l’Unione Europea sta sviluppando i suoi piani di stoccaggio dell’idrogeno, poiché lo considera una chiave per fornire energia rinnovabile alle reti elettriche in base alle necessità. Poiché l’idrogeno può essere immagazzinato in grandi quantità per lunghi periodi di tempo, offre una maggiore sicurezza energetica nella transizione ecologica. Può contribuire a rendere i sistemi energetici più flessibili, bilanciando l’offerta con la domanda. Questo è un problema che affligge l’industria dell’energia verde, poiché i progetti solari ed eolici spesso non riescono a fornire energia durante le ore di punta della domanda.
Poiché gli investimenti nella tecnologia e nella produzione dell’idrogeno continuano ad aumentare in tutto il mondo, le aziende stanno spostando la loro attenzione sullo stoccaggio dell’idrogeno come mezzo per rendere più affidabile l’approvvigionamento energetico dal settore delle energie rinnovabili. Ciò potrebbe supportare una transizione più rapida dai combustibili fossili ed aumentare la sicurezza energetica in tutto il mondo.