L’idrogeno verde ed economico rappresenterebbe un enorme passo avanti nell’energia pulita

Bill Gates Bill Gates Co-presidente, Bill & Melinda Gates Foundation

Quando la maggior parte delle persone immagina le emissioni di gas serra, pensa alle automobili e all’elettricità. Questo perché girano chiavi, premono pulsanti e capovolgono interruttori ogni giorno. La buona notizia è che abbiamo già modi per decarbonizzare questo tipo di emissioni (energia solare, eolica e nucleare e batterie agli ioni di litio).

La cattiva notizia è che sommandole rappresentano circa un solo terzo del totale. Gli altri due terzi, quasi 35 miliardi di tonnellate, sono molto più difficili da vedere per la maggior parte delle persone. Ad esempio, tutti noi utilizziamo prodotti in cemento, plastica e acciaio, ma la maggior parte di noi non li produce né li carica su navi mercantili. Per azzerare le emissioni di questi prodotti, abbiamo bisogno di nuove tecnologie.

Utilizzo idrogeno pulito.

Ha così tanti usi potenziali che alcune persone lo chiamano il coltellino svizzero della decarbonizzazione. Cosa può fare l’idrogeno Il mondo utilizza già 70 milioni di tonnellate di idrogeno ogni anno come sostanza chimica in alcuni processi di produzione come la produzione di fertilizzanti. Oggi quasi tutto l’idrogeno viene prodotto da combustibili fossili. Se rendiamo pulito quell’idrogeno, eliminiamo l’1,6% delle emissioni globali di cui è attualmente responsabile. Ma questo è solo l’inizio. L’idrogeno è pura energia chimica reattiva. Se riusciamo a ridurre abbastanza i costi e a farne abbastanza, possiamo anche iniziare a utilizzare idrogeno pulito per sostituire i combustibili fossili in tutti i tipi di altri processi industriali, compresi quelli importanti come la produzione di plastica e acciaio, combustibili liquidi e persino cibo. (Si chiama Swiss Army Knife per questo motivo.) Inoltre, l’idrogeno pulito apre le porte a tutti i tipi di utilizzo al di fuori dell’industria. Ad esempio, poiché sempre più elettricità proviene da fonti variabili, il mondo dovrà migliorare nel bilanciare l’offerta e la domanda di energia in modo da non rimanere al buio quando il sole non splende o il vento non soffia. L’elettricità può essere convertita in idrogeno attraverso un processo chiamato elettrolisi, quindi immagazzinata per mesi e infine riconvertita in elettricità quando è necessario.

Un altro potenziale utilizzo dell’idrogeno risiede nel trasporto pesante. I veicoli elettrici a batteria funzionano alla grande per il trasporto di passeggeri e l’autotrasporto su distanze più brevi, ma l’aviazione, la spedizione e gli autotrasporti a lunga distanza rimangono una sfida. E insieme rappresentano l’8% delle emissioni globali. L’idrogeno pulito ha il potenziale per fornire una soluzione a zero emissioni per lo spostamento di merci in tutto il mondo. Quindi, in teoria, l’idrogeno pulito può fare molte cose che dobbiamo fare urgentemente. E i governi di molti paesi europei, Australia, Giappone e Stati Uniti hanno piani ambiziosi per usarlo e decarbonizzare le loro economie. Ma come rendiamo pulito l’idrogeno in pratica? Come rendere pulito l’idrogeno Gli innovatori stanno lavorando su diverse tecnologie, alcune delle quali sono più mature di altre.

Un’opzione è utilizzare l’energia solare, eolica o nucleare per trasformare l’acqua in idrogeno e ossigeno. Questo processo, noto come elettrolisi, fu inventato nel 1800 utilizzando la prima batteria in assoluto appena inventata da Alessandro Volta. Più di due secoli dopo, lo stesso principio di base potrebbe essere la chiave per una massiccia produzione di idrogeno pulito. Sono in fase di sviluppo quattro diverse tecnologie di elettrolizzatori e il prezzo di ciascuna deve diminuire per rendere competitivo il costo dell’idrogeno elettrolizzato.

Un’altra opzione è produrre idrogeno utilizzando gli attuali metodi che bruciano combustibili fossili e quindi catturano la CO2 prodotta nel processo prima che venga rilasciata nell’atmosfera. Potrebbe non essere mai economico catturare il 100 percento del carbonio rilasciato utilizzando le tecnologie esistenti, ma mentre stiamo aspettando che migliaia di strutture industriali riadattino le loro infrastrutture, la cattura del carbonio può aiutare a ridurre le emissioni.

Altre tecnologie per l’idrogeno pulito sono più lontane. Il metano (CH4) è oggi il combustibile fossile primario utilizzato per produrre idrogeno. Quando reagisce con acqua (H2O) ad alta temperatura, vengono prodotti sia H2 che CO2. Tuttavia, attraverso un diverso processo di riscaldamento che avviene in assenza di ossigeno, chiamato pirolisi, è possibile separare gli atomi di idrogeno e lasciare solo carbonio solido, pensa alla mina di una matita.

Infine, ci sono riserve di idrogeno nelle formazioni geologiche di tutto il mondo e, in teoria, l’idrogeno geologico ha il potenziale per fornire una vasta fornitura di idrogeno a emissioni zero a prezzi accessibili. Gli scienziati sono ancora nelle prime fasi della ricerca di modi per trovare ed estrarre l’idrogeno geologico dalle riserve naturali.

Rendere l’idrogeno pulito a buon mercato

Quindi il potenziale dell’idrogeno pulito è allettante e la sua necessità diventa ogni giorno più chiara. Prendi la guerra della Russia in Ucraina, che ha reso l’idrogeno non solo un problema di cambiamento climatico, ma anche un problema di sicurezza energetica. L’UE ha già annunciato l’intenzione di produrre e importare 20 milioni di tonnellate di idrogeno verde entro il 2030, sufficienti per ridurre di almeno un terzo la sua dipendenza dalle importazioni russe di gas naturale.

Ma l’idrogeno deve affrontare la stessa sfida di quasi tutte le altre tecnologie pulite: possiamo abbassare il prezzo abbastanza, abbastanza velocemente? Se le persone devono pagare troppo per essere verdi, il cambiamento avverrà troppo lentamente. Ma se abbassiamo i Green Premiums vicino allo zero, c’è la possibilità di costruire una prospera economia net-zero. Ci vorrà una grande spinta per la collaborazione tra imprese e governi, che, insieme, possono far sì che l’innovazione avvenga molto più velocemente del solito essendo aggressivi con investimenti e politiche. Breakthrough Energy, l’iniziativa per il clima che ho aiutato ad avviare, sta supportando la commercializzazione dell’idrogeno pulito in molti modi.

Il programma Breakthrough Energy Fellows finanzia gli innovatori che lavorano su idee in fase iniziale. Breakthrough Energy Ventures investe in aziende che lavorano sull’idrogeno pulito. E il programma Breakthrough Energy Catalyst accelera il time-to-market per l’idrogeno pulito, tra le altre tecnologie climatiche. Più tutti saranno entusiasti dei numerosi vantaggi dell’idrogeno pulito, più velocemente aziende e governi si metteranno al lavoro per renderlo una vera alternativa ai combustibili fossili. È così che evitiamo un disastro climatico.

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