L’idrogeno blu è spesso pubblicizzato come un combustibile a basse emissioni di carbonio per generare elettricità e immagazzinare energia, alimentare automobili, camion e treni e riscaldare edifici. Ma secondo un nuovo rapporto dei ricercatori della Cornell e della Stanford University negli Stati Uniti, potrebbe non essere migliore per il clima – e potenzialmente un po’ peggio – che continuare a utilizzare il gas naturale fossile.
Quindi cos’è il carburante a idrogeno e cosa lo rende blu?
Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia, il 96% dell’idrogeno prodotto nel mondo viene prodotto utilizzando combustibili fossili – carbone, petrolio e gas naturale – in un processo noto come reforming. Ciò comporta la combinazione di combustibili fossili con vapore e il loro riscaldamento a circa 800°C. Alla fine del processo, si ottiene anidride carbonica (CO₂) e idrogeno.
Questi due gas vengono quindi separati. La CO₂ viene spesso emessa nell’atmosfera dove contribuisce al riscaldamento globale, e l’idrogeno viene estratto e utilizzato, dai motori delle automobili alle caldaie, rilasciando vapore acqueo.
L’arcobaleno dell’idrogeno
L’idrogeno grigio è la forma più comune. Il colore indica semplicemente come è stato fatto, e questo tipo è generato dal gas naturale (che consiste principalmente di metano ed etano), il combustibile fossile che alimenta la maggior parte delle caldaie e delle stufe a gas e che gli scienziati hanno identificato come un’importante fonte di emissioni di carbonio che ai governi necessità di eliminare.
L’idrogeno bruno utilizza carbone di lignite (noto anche come carbone bruno, generato in milioni di anni da depositi di torba compressa) o petrolio. L’idrogeno nero viene prodotto utilizzando carbone bituminoso, una sostanza simile al catrame.
Il processo di estrazione dell’idrogeno da tutte queste opzioni emette CO₂ in gradi diversi e quindi non sono un percorso adatto per raggiungere emissioni nette pari a zero con l’idrogeno.
L’idrogeno verde, invece, viene prodotto utilizzando elettricità a zero emissioni di carbonio, come quella generata da turbine eoliche o pannelli solari, per scindere l’acqua in idrogeno e ossigeno. Il processo è a zero emissioni di carbonio, ma l‘idrogeno verde è ancora molto costoso e dovrebbe rimanere tale almeno fino al 2030.
Ma l‘idrogeno blu, si spera, in particolare dai governi degli Stati Uniti e del Regno Unito, è diverso. L’idrogeno blu viene prodotto utilizzando lo stesso processo di reforming utilizzato per creare idrogeno grigio, marrone e nero, ma la CO₂ che normalmente verrebbe rilasciata viene catturata e immagazzinata nel sottosuolo. Le attrezzature per la cattura e lo stoccaggio del carbonio sono costose, ma almeno forniscono una produzione di carburante a basse emissioni di carbonio a un costo inferiore rispetto all‘idrogeno verde. Ma è davvero cosi?
Di punto in bianco
Anche il processo di produzione dell’idrogeno blu richiede molta energia. Per ogni unità di calore nel gas naturale all’inizio del processo, solo il 70-75% di quel potenziale calore rimane nel prodotto dell’idrogeno. In altre parole, se l’idrogeno viene utilizzato per riscaldare un edificio, per produrre idrogeno blu sarebbe necessario utilizzare il 25% in più di gas naturale rispetto a se fosse utilizzato direttamente il gas per il riscaldamento.
E come riportato dalla US Environmental Protection Agency, il metano – il componente principale del gas naturale e un sottoprodotto del suo utilizzo per produrre idrogeno blu – è un gas che grava sul riscaldamento globale molto più potente della CO₂ e in tempi più brevi. Su una base di 100 anni, il metano ha un potenziale di riscaldamento globale 28-36 volte maggiore della CO₂, quindi una molecola di metano nell’atmosfera ha lo stesso effetto di circa 30 molecole di CO₂.
Nel primo studio del suo genere che considera l’impatto ambientale dell’idrogeno blu durante il suo intero ciclo di vita, i ricercatori statunitensi hanno scoperto che le emissioni di metano rilasciate quando il gas naturale fossile viene estratto e bruciato sono molto inferiori rispetto all’idrogeno blu. È necessario estrarre più metano per produrre idrogeno blu e deve passare attraverso reformer, oleodotti e navi, fornendo maggiori opportunità di perdite: abbastanza, indica la ricerca, per rendere l‘idrogeno blu del 20% più inquinante per il clima rispetto al semplice utilizzo di gas fossile.
Il nuovo studio mette in dubbio il ruolo che l’idrogeno blu potrebbe svolgere nel ridurre le emissioni di gas serra da settori come il riscaldamento e l’industria pesante.
Quel che è certo è che l’idrogeno blu potrebbe non essere così verde come appariva una volta.
Autore
Tom Baxter, Honorary Senior Lecturer in Chemical Engineering, University of Aberdeen
