Affinché diventi una merce scambiata a livello globale, il costo delle importazioni deve essere inferiore al costo della produzione nazionale
In quanto combustibile industriale, l’idrogeno può essere prodotto in modo decentralizzato nella maggior parte dei Paesi del mondo. Ciò significa che, anche in un’economia net zero, il commercio globale di idrogeno potrebbe apparire molto diverso dall’attuale commercio internazionale di combustibili fossili, compreso il gas naturale.
Con l’ulteriore calo dei costi dell’elettricità rinnovabile e degli elettrolizzatori, le regioni che dispongono di elettricità rinnovabile a basso costo possono sviluppare un vantaggio economico nella produzione di idrogeno a basso costo, ma affinché questo gas diventi una merce scambiata a livello globale, il costo delle importazioni deve essere inferiore al costo della produzione nazionale. A differenza del petrolio o del gas naturale, trasportare l’idrogeno su lunghe distanze non è semplice.
I PROBLEMI DI TRASPORTO DELL’IDROGENO
La liquefazione dell’idrogeno è un processo ad estrema intensità energetica, mentre il mantenimento della bassa temperatura richiesta per il trasporto e lo stoccaggio a lunga distanza comporta ulteriori perdite di energia e costi di accompagnamento. Il vantaggio è che l’idrogeno può essere convertito in più vettori, che hanno una maggiore densità di energia e una maggiore capacità di trasporto e possono essere potenzialmente più economici da trasportare su lunghe distanze. Tra le sostanze attualmente identificate come potenziali vettori di idrogeno idonee alla navigazione marittima, l’ammoniaca liquida, i cosiddetti “trasportatori di idrogeno organico liquido” in generale (in particolare toluene-metilcicloesano – MCH) e il metanolo hanno ricevuto la maggiore attenzione negli ultimi anni.
Sebbene la creazione di un’economia dell’idrogeno sia generalmente vista come un passo importante verso una decarbonizzazione completa, governi, imprese e ricercatori sono ancora ampiamente incerti sul fatto che l’economia dell’idrogeno diventerà veramente globale o se rimarrà un fenomeno in gran parte locale o regionale. Allo stesso tempo, se fattori geografici e altri specifici del Paese continuano a determinare i costi di produzione dell’idrogeno, l’erogazione di H2 su lunghe distanze – comprese quelle di natura transoceanica – potrebbe avere senso quando il costo di importazione (produzione e consegna) è inferiore a quello di produzione domestica. In queste circostanze, la scelta del vettore di idrogeno più appropriato sarà estremamente importante, poiché contribuirà a rendere l’intera catena del valore del gas più economica ed efficiente.
LE DIVERSE OPZIONI DI CONSEGNA DELL’IDROGENO
Tra tutte le opzioni di consegna dell’idrogeno a lunga distanza, l’idrogeno liquido e l’ammoniaca, il metilcicloesano e il metanolo hanno ottenuto la maggiore attenzione in letteratura e sono già stati sperimentati dalle industrie come vettori. Sebbene ciascuno di questi combustibili abbia i suoi vantaggi e offra una serie speciale di vantaggi, nessuno di essi è impeccabile o possiede le caratteristiche di una perfetta soluzione di spedizione dell’idrogeno.
Dopo aver confrontato il gas di evaporazione e le perdite di conversione lungo l’intera catena del valore per ciascuno dei vettori H2 analizzati, l’ammoniaca liquida è risultata la sostanza più efficace per fornire idrogeno su distanze transoceaniche tra le quattro prese in considerazione. Infatti, se l’idrogeno viene convertito in NH3 che viene poi liquefatto, la nave da trasporto sarà in grado di erogare quasi il doppio di H2 rispetto a se trasportasse essa stessa idrogeno liquido. Se si considera l’efficacia della somministrazione di idrogeno solo da questa prospettiva, il metanolo sarà quindi la seconda scelta, poiché è potenzialmente in grado di trasportare una quantità leggermente inferiore di H2 rispetto all’ammoniaca liquida, ma quasi il doppio dell’MCH, che alla fine emergerà come il vettore meno efficace.
I COSTI DI TRASPORTO
Allo stesso tempo, quando si tratta di confrontare i costi, molto probabilmente metanolo e MCH rappresenteranno le alternative più economiche. Ciò è dovuto principalmente ai loro costi di produzione relativamente bassi e non necessitano di liquefazione. Poiché le spese finali associate all’uso dell’ammoniaca liquida si avvicineranno a quelle delle due opzioni menzionate, l’NH3 potrebbe ancora essere visto come un mezzo relativamente conveniente per erogare idrogeno. Paradossalmente, è probabile che lo stesso idrogeno liquido sia il vettore di idrogeno più costoso dei quattro.
D’altra parte, è probabile che le perdite termodinamiche e di conversione, nonché i costi diretti, non siano gli unici fattori che determineranno quale delle sostanze di spedizione verrà utilizzata alla fine. In effetti, valutando le questioni di sicurezza relative a ciascuna delle tossicità o infiammabilità dei combustibili considerati, la sfida generale dell’accettazione da parte del pubblico e i vincoli legali e normativi possono entrare in gioco quando i progetti di fornitura di idrogeno si concentrano su uno specifico vettore di H2.
Un altro fattore che dovrebbe essere preso in considerazione è la disponibilità delle industrie e delle infrastrutture già sviluppate attorno a una qualsiasi delle sostanze chimiche studiate, nonché la loro potenziale applicabilità industriale oltre l’idrogeno. Infine, è probabile che il progresso tecnologico in altre applicazioni di decarbonizzazione e, soprattutto, la piena commercializzazione delle soluzioni CCUS cambino radicalmente l’approccio al trasporto di idrogeno a lunga distanza.