A differenza di 20 anni fa – quando vi era entusiasmo per le auto alimentate a idrogeno – questa volta l’attenzione è rivolta alle industrie ad alta intensità di emissioni, come quelle del cemento o dei trasporti a lungo raggio, difficili da decarbonizzare con la sola elettrificazione
L’idrogeno è l’elemento più abbondante nell’universo e una vasta fonte di combustibile pulito. Per gli investitori, è una fonte molto interessante. Con alcuni settori che stanno diventando più seri nell’affrontare il cambiamento climatico, l’idrogeno è emerso come un elemento importante degli sforzi di decarbonizzazione globale. Oltre 1.000 progetti sull’idrogeno sono in corso attualmente in tutto il mondo – di cui oltre 350 annunciati solo nell’ultimo anno – e potrebbero tradursi in circa 320 miliardi di dollari di investimenti entro il 2030.
GLI INVESTIMENTO NELL’IDROGENO
L’anno scorso i venture capitalist e gli specialisti del buy-out hanno versato quasi 8 miliardi di dollari in iniziative sull’idrogeno, rispetto a poco più di 2 miliardi di dollari del 2020. Anche i mercati pubblici stanno entrando in azione: oggi Thyssenkrupp Nucera – azienda pioniere nella produzione di elettrolizzatori, le enormi macchine utilizzate per estrarre l’idrogeno dall’ossigeno nell’acqua – si quoterà in borsa con un’offerta pubblica iniziale intorno ai 3 miliardi di dollari. L’OPI è sostenuta da un fondo sovrano saudita e dalla banca francese BNP Paribas.
IL RISCHIO DI UNA BOLLA
Tutta questa frenetica attività sta suscitando preoccupazioni per un’eventuale bolla dell’idrogeno, simile a quella degli anni 2000, che si concluse amaramente per gli investitori che avevano scommesso in quei progetti. I segni dell’eccesso ci sono certamente. Nell’ultimo anno un indice di società di idrogeno quotate ha sottoperformato il benchmark americano S&P 500 blue-chip, mostrando una volatilità degna del gas.
Lo scorso settembre ITM Power, un produttore britannico di elettrolizzatori di lunga data, ha silurato il suo direttore, dopo aver ripetutamente mancato di mantenere le promesse di espansione. Ad ottobre il fondatore di Nikola – una startup americana che sviluppa camion alimentati a idrogeno – è stato condannato per aver ingannato gli investitori. Anche i più importanti booster di idrogeno riconoscono che le cose sono diventate nebulose: Olivier Mussat – presidente di Atome, un’azienda britannica che vuole produrre fertilizzanti dall’idrogeno prodotto utilizzando l’energia idroelettrica in eccesso in Paraguay – teme che “molte persone abbiano ‘venduto oppio’”.
In realtà, il problema con il boom di oggi potrebbe non essere che ci sono troppi soldi che inseguono l’idrogeno, ma troppo pochi. Una profonda decarbonizzazione richiede investimenti molto maggiori. L’Agenzia Internazionale dell’Energia ha calcolato che l’idrogeno pulito entro il 2050 dovrà includere circa un decimo del consumo finale di energia, rispetto alla quantità infinitesimale di oggi. Per raggiungere l’azzeramento delle emissioni nette di CO2 entro il 2050, nell’idrogeno dovranno essere investiti altri 380 miliardi di dollari entro la fine di questo decennio, oltre ai 320 miliardi di dollari annunciati finora.
L’IDROGENO CRESCERÀ
Fortunatamente per il pianeta, ci sono dei motivi per pensare che questo ciclo di investimenti potrebbe essere diverso. A differenza di 20 anni fa – quando l’hype proveniva dall’entusiasmo per le auto alimentate a idrogeno – questa volta l’attenzione è rivolta alle industrie ad alta intensità di emissioni, come quelle del cemento o dei trasporti a lungo raggio, difficili da decarbonizzare con la sola elettrificazione.
I governi, in particolare quelli delle società occidentali sempre più attente al clima, stanno cercando di aiutare a far nascere l’industria con dei generosi sussidi. David Giordano di BlackRock, un gestore patrimoniale con grandi scommesse sull’idrogeno, afferma che il business dell’idrogeno “è maturo per un’utile correzione”.
LA CHIMICA DELL’IDROGENO E LE SUE IMPLICAZIONI
Il motivo per cui un’industria dell’idrogeno pulito impiega così tanto tempo a decollare ha a che fare con un altro aspetto della chimica dell’elemento. Poiché è altamente reattivo, sulla Terra esiste in minima quantità allo stato libero, ed è invece legato in molecole con altri elementi, principalmente carbonio (nel gas naturale e altri idrocarburi) e ossigeno (nell’acqua). Estrarre il materiale da quelle molecole richiede energia e può esso stesso emettere carbonio, o perché l’estrazione dell’idrogeno dagli idrocarburi rilascia carbonio, o perché gli idrocarburi vengono bruciati per alimentare il processo di scissione. Oggi enormi quantità di idrogeno sporco vengono prodotte dal gas naturale, principalmente per l’uso nella produzione di ammoniaca, un composto di idrogeno e azoto che è l’ingrediente principale dei fertilizzanti artificiali.
Per ripulire le cose, tutto il carbonio rilasciato nella produzione di idrogeno dagli idrocarburi dovrebbe essere assorbito e immagazzinato. Se fatto bene, con severi controlli sulle emissioni, questo “idrogeno blu”, come lo chiamano i fanatici dell’energia, ridurrebbe drasticamente le emissioni di CO2 (ma non le eliminerebbe).
L’alternativa migliore dal punto di vista ambientale è trasformare l’acqua in idrogeno e ossigeno utilizzando elettricità priva di emissioni di carbonio, da fonti rinnovabili (idrogeno verde) o da energia nucleare (idrogeno rosa).
Tuttavia, ripulire le cose è costoso, e lo diventa ancora di più poiché l’aumento dei tassi di interesse aumenta i costi dei progetti di idrogeno ad alta intensità di capitale. Le difficoltà nell’approvvigionamento di minerali critici e altri componenti vitali hanno portato molte aziende a rimanere indietro nell’espansione della capacità. Ottenere abbastanza energia rinnovabile è un altro collo di bottiglia.
Secondo Benoît Potier, presidente di Air Liquide – un colosso francese del gas industriale – il mega progetto da 200 MW pianificato dalla sua azienda per la produzione di idrogeno verde in Normandia è pronto per essere avviato, ma non può garantire un accordo di acquisto di energia sufficientemente ampio per le energie rinnovabili.
LE PREVISIONI SUL COSTO DELL’IDROGENO
Tuttavia, se l’industria è incoraggiata a crescere rapidamente, alcuni prevedono che entro il 2030 un chilogrammo di idrogeno blu o verde potrà essere prodotto tra 2,50 e 3,50 dollari senza sovvenzioni. Sta iniziando a sembrare competitivo con i prodotti derivate dal gas naturale, che oggi viene prodotto in modo redditizio ad un costo inferiore a 2 dollari al kilo, specialmente se i governi diventeranno più seri nel valutare correttamente il carbonio.
E una rapida crescita è una concreta possibilità. Esben Hegnsholt, della società di consulenza BCG, prevede che la produzione di elettrolizzatori, celle a combustibile e altri dispositivi a risparmio di idrogeno matureranno rapidamente. Le aziende stanno trovando dei modi per aggirare i colli di bottiglia della fornitura. America’s Plug Power, un’azienda integrata che produce idrogeno pulito, elettrolizzatori e celle a combustibile, ha stretto una partnership con Johnson Matthey, un’azienda britannica di prodotti chimici e tecnologia verde con accesso ai metalli rari necessari per la produzione di idrogeno negli elettrolizzatori e per la produzione di elettricità utilizzando celle a combustibile.
I PROGETTI DI IDROGENO PULITO NEL MONDO
Questo sta aiutando a realizzare progetti fattibili di idrogeno pulito. A Port Arthur, in Texas, Air Products, un’altra azienda di gas industriale, sta trasformando l’idrogeno precedentemente sporco utilizzato in una grande raffineria gestita da Valero in idrogeno blu, con la CO2 catturata immessa in un gasdotto per la vendita a clienti industriali.
A Puertollano, a un’ora di treno da Madrid, il gigante energetico spagnolo Iberdrola gestisce un elettrolizzatore da 20 MW, una delle macchine più grandi al mondo nel suo genere, utilizzando l’energia del suo parco solare locale. Un vicino impianto di fertilizzanti paga per l’idrogeno pulito, che sostituisce il tipo più sporco utilizzato in precedenza per produrre ammoniaca.
Valero e Iberdrola sono un esempio del ritrovato equilibrio del settore. È sempre più chiaro che l’idrogeno ha molto più senso in alcune aree piuttosto che in altre. RMI, un think tank americano, ha calcolato il potenziale di riduzione delle emissioni dell’idrogeno a basse emissioni di carbonio in una varietà di settori e ha scoperto che l’elettrificazione è una scelta molto migliore per le automobili – che hanno alimentato il breve boom dell’idrogeno 20 anni fa – o per il riscaldamento domestico.
Una revisione di 32 studi pubblicati sulla rivista Joule ha rilevato che il riscaldamento delle case con l’idrogeno è meno efficiente e più dispendioso in termini di risorse rispetto all’utilizzo di pompe di calore elettriche.
Invece – sostiene Martin Tengler, della società di ricerca Bloombergnef – il punto di partenza giusto è fornire idrogeno pulito a settori che già oggi utilizzano idrogeno sporco, come l’ammoniaca per i fertilizzanti, il metanolo per l’industria chimica e la raffinazione del petrolio. Oggi ne vengono prodotte circa 100 milioni di tonnellate all’anno da combustibili fossili per questo scopo.
L’IDROGENO PER LA DECARBONIZZAZIONE DI ALCUNI SETTORI
Successivamente, ha senso promuovere l’idrogeno in aree in cui esistono poche alternative di decarbonizzazione, come la produzione di acciaio, il trasporto marittimo e lo stoccaggio di energia a lungo termine (dove la tendenza delle batterie a perdere la carica le rende meno utili), non da ultimo perché i facoltosi operatori storici di quei settori portano anche talento, denaro e capacità imprenditoriali di cui l’economia dell’idrogeno ha bisogno.
A maggio Felipe Arbelaez di BP ha dichiarato al World Hydrogen Summit di Rotterdam che gli sforzi del settore dovranno concentrarsi prima sulle applicazioni industriali, che ha detto essere “molto più facili rispetto, ad esempio, all’utilizzo dell’idrogeno per il riscaldamento delle case”.
IL SOSTEGNO POLITICO ALL’IDROGENO
Questo nuovo realismo fa da sfondo ad un’altra tendenza positiva. L’idrogeno sta ricevendo un forte sostegno politico nei Paesi ricchi. L’Europa ha assunto un ruolo guida nel rilanciare il settore. L’ultimo pacchetto sul clima Ue promuove l’uso dell’idrogeno nelle industrie difficili da decarbonizzare. I suoi piani per dimezzare le emissioni di gas serra entro il 2030 includono obiettivi ambiziosi per l’idrogeno prodotto utilizzando energia rinnovabile.
L’America, da parte sua, sta spendendo miliardi di dollari in sussidi. L’amministrazione del presidente Joe Biden sta elaborando i criteri finali di ammissibilità per un’erogazione fino a 3 dollari/kilo per l’idrogeno pulito. Insieme alle abbondanti riserve americane di energia rinnovabile e gas a basso costo, ciò significa che il Paese potrebbe diventare una centrale elettrica per la produzione e l’esportazione di idrogeno a basse emissioni di carbonio.
Anche alcuni altri Paesi con vantaggi competitivi simili – dall’Australia e dalla Norvegia al Cile e all’Arabia Saudita – stanno promuovendo l’industria. A marzo Air Products e ACWA Power, un’utility saudita, hanno finalizzato un accordo da 8,5 miliardi di dollari per un mega progetto in Arabia Saudita per la produzione di carburanti legati all’idrogeno.
UN PROCESSO LENTO E ANCORA INCERTO
Molte cose devono ancora andare bene affinché il business dell’idrogeno sia all’altezza del suo potenziale. I leader dell’industria europea si lamentano già che le nuove regole Ue sono troppo ingombranti e troppo legate all’idrogeno verde. Se scritti in modo troppo rigoroso, i prossimi criteri di ammissibilità americani potrebbero limitare gli investimenti e, secondo alcuni, ostacolare l’industria dell’idrogeno per anni.
Nel frattempo, se distribuiti troppo liberamente – ad esempio consentendo quantità illimitate di elettricità di rete ad alta intensità di combustibili fossili per alimentare gli elettrolizzatori – i sussidi potrebbero fare più male che bene. L’analisi dell’Università di Princeton suggerisce che l’idrogeno prodotto dall’acqua con energia sporca potrebbe generare più gas serra rispetto all’idrogeno prodotto direttamente dai combustibili fossili.
Se i politici e gli investitori non staranno attenti, miliardi di dollari potrebbero finire ancora in applicazioni senza uscita. Nonostante una recente svolta verso i veicoli elettrici, Toyota non ha abbandonato le auto dotate di celle a combustibile a idrogeno, che difficilmente sembrano essere competitive con quelle alimentate a batteria. Siemens Energy vuole iniziare presto a produrre elettrolizzatori in una nuova grande fabbrica a Berlino, ma per ora i lavoratori per lo più stanno ancora assemblando turbine convenzionali, che possono essere però modificate per bruciare idrogeno anziché gas naturale.
L’industria del gas domestico ha convinto il governo britannico a incoraggiare la sperimentazione dell’idrogeno per il riscaldamento. Il denaro speso per applicazioni dubbie ne lascia meno per quelle vitali che hanno un vero bisogno di supporto. Uno dei principali sostenitori dell’idrogeno a Washington ha affermato: “mi rende davvero nervoso che modelli di business che non servono ad uno scopo più grande possano ottenere finanziamenti e vincere”.
Karim Amin di Siemens Energy difende la strategia della sua azienda di vendere turbine a idrogeno come passo utile nella transizione verso un’energia più pulita, ma ammette che “ovviamente ci sono dei modi migliori per usare l’idrogeno, piuttosto che bruciarlo in una turbina a gas”.
Anche i politici stanno mostrando una buona dose di realismo: dopo una recente inversione di tendenza, ad esempio, il governo tedesco ora consentirà le importazioni tramite gasdotto di idrogeno blu prodotto dal gas naturale in Norvegia. “Questa è una vera alba per l’idrogeno”, ha commentato Hegnsholt di BCG, anche se, “come l’alba, servirà più tempo di quanto pensiamo”.