Transizione green, occhio all'idrogeno: combustibili fossili ancora necessari

L’idrogeno sarà la nuova frontiera per abbattere completamente i combustibili fossili? Secondo un team di ricercatori, che ha pubblicato i propri risultati su Nature Climate Change, i combustibili a base di idrogeno(H2) (e-fuels) dovrebbero essere utilizzati principalmente in settori come l'aviazione o in processi industriali che non possono essere elettrificati. La produzione di questi combustibili sarebbe, per i ricercatori, troppo inefficiente, costosa e la loro disponibilità troppo incerta, per sostituire ampiamente i combustibili fossili.

Per la maggior parte dei settori, utilizzare direttamente l'elettricità, ad esempio nelle auto elettriche a batteria o nelle pompe di calore, avrebbe più senso dal punto di vista economico. Affidarsi universalmente a combustibili a base di idrogeno e mantenere le tecnologie di combustione minaccerebbe inoltre di portare a un'ulteriore dipendenza dai combustibili fossili e ad ulteriori emissioni di gas serra.

Molte applicazioni oggi, soprattutto nel campo della mobilità, stanno puntando sull’idrogeno puro prodotto da fonti rinnovabili, il cosiddetto idrogeno green, che però richiede molta energia per essere prodotto e notevoli aggiornamenti tecnologici, ad esempio nei veicoli, per essere utilizzato. Ecco allora che si è pensato di utilizzare l'idrogeno per sintetizzare combustibili idrocarburici, i combustibili a base di idrogeno appunto, di più immediata utilizzabilità, aggiungendo carbonio dalla CO2. Gli elettrocarburanti o e-fuel risultanti sono più facili da immagazzinare e trasportare rispetto all'elettricità o all'idrogeno puro.

“Soprattutto, gli e-fuel possono essere bruciati nei processi di combustione convenzionali e nei motori e quindi sostituire direttamente i combustibili fossili", afferma Gunnar Luderer, coautore dello studio in questione. "Tuttavia, data la loro disponibilità limitata, sarebbe sbagliato pensare che i combustibili fossili possano essere completamente sostituiti in questo modo". "I combustibili a base di idrogeno possono essere un notevole vettore di energia pulita - ma notevoli sono anche i loro costi e rischi associati", afferma il co-autore dello studio Falko Ueckerdt del Potsdam Institute for Climate Impact Research.

"I combustibili a base di idrogeno come soluzione climatica universale potrebbero essere un po' una falsa promessa. Sebbene siano meravigliosamente versatili, non ci si dovrebbe aspettare che sostituiscano ampiamente i combustibili fossili. I combustibili a base di idrogeno saranno probabilmente scarsi e non competitivi per almeno un altro decennio. Scommettere sul loro ampio utilizzo aumenterebbe probabilmente la dipendenza dai combustibili fossili: se ci aggrappiamo alle tecnologie di combustione e speriamo di alimentarle con combustibili a base di idrogeno, e questi si rivelano troppo costosi e scarsi, allora finiremo solo per aumentare ulteriormente la combustione di petrolio e gas ed emettere gas a effetto serra, il che potrebbe mettere in pericolo gli obiettivi climatici a breve e lungo termine", dichiara l'esperto. 

In più, dato che serve molta elettricità per produrre i combustibili a base di idrogeno e questa elettricità non proviene sempre da fonti rinnovabili, il rischio climatico è ancora maggiore. "Al momento siamo lontani dall'avere elettricità rinnovabile al 100 per cento, quindi utilizzarla in modo efficiente è fondamentale. Tuttavia, se utilizziamo combustibili a base di idrogeno anziché alternative di elettrificazione diretta, è necessaria una quantità di generazione di elettricità dalle due alle quattordici volte superiore a quella necessaria per la detta elettrificazione diretta, a seconda dell'applicazione e delle rispettive tecnologie", afferma il coautore Romain Sacchi dell'Istituto Paul Scherrer.

"Le perdite di efficienza si verificano sia sul lato dell'offerta, nel processo di produzione dei combustibili a base di idrogeno, sia sul lato della domanda: un motore a combustione spreca molta più energia di uno elettrico". "Le basse efficienze energetiche causano una fragile efficacia climatica", aggiunge Sacchi: "Se prodotti con gli attuali mix energetici, i combustibili a base di idrogeno aumenterebbero, non diminuirebbero, le emissioni di gas serra. Per il mix energetico tedesco del 2018, l'utilizzo di combustibili a base di idrogeno in automobili, camion o aerei produrrebbe circa tre o quattro volte di più emissioni di gas serra rispetto all'uso di combustibili fossili".

Al contrario, le auto o i camion elettrici causano emissioni di gas serra che sono paragonabili o inferiori a quelle delle auto diesel o a benzina già sulla base delle attuali fonti di elettricità nella maggior parte dei paesi.