L'idrogeno per i trasporti e il riscaldamento è la strada sbagliata da percorrere

La falsa speranza

Come l'elettricità, l'idrogeno è un vettore energetico, non una fonte di energia. Può essere prodotto in tre modi. Idrogeno grigio,che attualmente rappresenta la quasi totalità dei consumi, è ottenuto dal metano, che produce una notevole quantità di CO₂- e le emissioni incontrollate di metano. Idrogeno blu è come l'idrogeno grigio, dove la CO₂L'idrogeno viene catturato e immagazzinato nel processo, ma a causa delle perdite di metano (methane slip) e dell'inefficienza del processo, l'idrogeno blu emette comunque più gas serra del petrolio o del gas naturale che dovrebbe sostituire.¹

Idrogeno verde L'idrogeno viene prodotto dall'acqua mediante elettrolisi ed elettricità rinnovabile. Non provoca emissioni dirette ed è l'unica opzione rispettosa del clima. Il problema dell'idrogeno verde, tuttavia, è che nella maggior parte dei casi è più efficiente, economico e rispettoso delle risorse utilizzare direttamente l'energia rinnovabile. Questi aspetti sono fondamentali per l'intero sistema.

Competitivo e ragionevole

Prendiamo il trasporto terrestre. Gli attuali BEV sono competitivi in termini di costi rispetto ai veicoli a benzina e diesel e stanno rapidamente guadagnando quote di mercato. La loro autonomia è sufficiente per il 99% dei viaggi.²,Il restante 1% può essere ricaricato dai caricatori veloci lungo le autostrade, che offrono un'autonomia aggiuntiva di oltre 400 km in meno di 30 minuti, più o meno equivalenti alle pause di cui gli automobilisti hanno comunque bisogno. Nuovi studi dimostrano che i camion elettrici a batteria stanno diventando economici anche sulle lunghe distanze e funzionano altrettanto bene.^{3, 4} L'impatto ambientale della produzione di batterie è preoccupante e può essere risolto con concetti di economia circolare.^{5, 6}

L'infrastruttura di base per la ricarica dei BEV - la rete elettrica - è già pronta. Con l'aumento del numero di BEV sulle strade, possiamo espandere gradualmente la produzione di elettricità rinnovabile e la rete di stazioni di ricarica allo stesso tempo.

La situazione è simile per le pompe di calore. Sono il modo più efficiente di riscaldare con l'energia rinnovabile e sono competitive dal punto di vista dei costi. Anche in questo caso, l'infrastruttura può crescere gradualmente con l'aumento della quota di mercato delle pompe di calore.

Inefficiente, costoso e lento

Sull'idrogeno. Un vantaggio dei veicoli elettrici a celle a combustibile (FCEV) è che possono essere riforniti più rapidamente dei BEV. Tuttavia, questo aspetto diventa sempre meno importante quanto più tempo è necessario, perché la velocità di ricarica e l'autonomia dei BEV sono in continuo aumento. Uno dei principali svantaggi dei FCEV è che la loro efficienza complessiva - dall'elettricità all'idrogeno verde, di nuovo all'elettricità e alla ruota - è solo metà o un terzo di quella dei BEV.⁷ Il maggior consumo di energia rende gli FCEV molto più costosi dei BEV, della benzina o del diesel.

Inoltre, è necessaria una nuova infrastruttura per distribuire e rifornire l'idrogeno. A differenza dei BEV, questa dovrebbe essere realizzata prima che gli FCEV siano adatti al mercato di massa.⁸

Il quadro è simile per il riscaldamento: Stanno arrivando sul mercato caldaie "idrogeno-compatibili" che possono bruciare una miscela di gas naturale e idrogeno.⁹ Le caldaie a idrogeno puro, di cui avremmo bisogno, non esistono ancora. Nel breve termine, le caldaie hanno il vantaggio, rispetto alle pompe di calore, di richiedere una minore ristrutturazione di alcuni edifici. Ma, come nel caso dei trasporti, presentano notevoli svantaggi. Il riscaldamento con idrogeno verde richiede una quantità di elettricità rinnovabile sei volte superiore a quella di una pompa di calore. I costi sono più elevati perché si consuma più energia. Inoltre, sarebbe necessario un nuovo sistema di distribuzione dell'idrogeno in parallelo per poter utilizzare caldaie a idrogeno puro.¹⁰ - e ne avremmo bisogno al più tardi entro il 2050.

Mentre ci allontaniamo dai combustibili fossili, il più grande collo di bottiglia che vedo è l'espansione dell'elettricità rinnovabile abbastanza rapidamente. Sebbene in Svizzera si stia installando più capacità fotovoltaica che mai, dobbiamo ancora quadruplicare questi tassi di installazione se vogliamo elettrificare completamente il trasporto terrestre e parzialmente il riscaldamento entro il 2050.¹¹ Se l'idrogeno verde si afferma, l'espansione già ambiziosa dovrà essere notevolmente più rapida.

L'entusiasmo per l'idrogeno

Nonostante questi problemi, c'è molto entusiasmo politico per l'idrogeno. Per essere chiari, ci sono ovviamente applicazioni in cui l'idrogeno può supportare la decarbonizzazione, ad esempio come stoccaggio stagionale dell'energia, nella produzione di acciaio o come fase intermedia nella sintesi di carburanti sostenibili per l'aviazione (vedi Notizie dell'ETH). Tuttavia, i piani attualmente in discussione vanno ben oltre.

Prendiamo ad esempio la strategia dell'UE sull'idrogeno: essa mira a rendere l'idrogeno una fonte energetica chiave per il trasporto terrestre e il riscaldamento e prevede miliardi di finanziamenti pubblici per la ricerca, la pianificazione e la costruzione di infrastrutture.¹² Il governo svizzero non ha piani di questo tipo per il riscaldamento, ma i singoli cantoni hanno segnalato che considerano l'espansione delle infrastrutture per BEV e FCEV di pari importanza. ^{13, 14} Da un punto di vista scientifico, questo non ha senso.

Cosa c'è dietro tutto questo?

La risposta migliore che ho trovato: Il favoritismo verso l'idrogeno sembra essere dovuto a un'influenza politica. Secondo un rapporto del Corporate Europe Observatory, un'organizzazione che indaga sull'influenza delle aziende sulla politica dell'UE, la lobby europea dell'idrogeno investe ogni anno oltre 50 milioni di euro in attività di lobbying. In termini di numero di incontri con membri di alto livello della Commissione europea, la lobby dell'idrogeno supera di quasi cinque volte le organizzazioni ambientaliste.¹⁵ I finanziamenti provengono principalmente da aziende produttrici di combustibili fossili.¹⁶

Questo ha senso per l'industria, poiché la svolta energetica minaccia di rendere obsoleti gas e petrolio. L'esperienza principale dell'industria dei combustibili fossili risiede nella lavorazione, nello stoccaggio e nella consegna dei combustibili ai clienti attraverso i gasdotti e i punti vendita. Dare priorità all'idrogeno rallenterebbe la svolta energetica e prolungherebbe la durata di vita delle risorse fossili. Se la domanda di idrogeno aumenta più rapidamente di quanto la produzione di idrogeno verde possa soddisfare, si potrebbe ricorrere all'idrogeno grigio o blu ricavato dal gas naturale.

I ricercatori lanciano l'allarme

Non sono l'unico ad essere preoccupato. Uno dei principali analisti del settore energetico e cleantech, Michael Liebreich, sospettava già che l'industria petrolifera stesse facendo pressioni a favore dell'idrogeno "per ritardare l'elettrificazione".¹⁷ I ricercatori britannici hanno recentemente scritto una lettera di apertura al loro governo esprimendo profonde preoccupazioni riguardo a piani simili per l'idrogeno.¹⁸

Ancora una volta: in alcune aree, l'idrogeno verde può certamente contribuire alla svolta energetica. Ma per i trasporti terrestri e il riscaldamento, che insieme rappresentano la maggior parte del consumo di energia da combustibili fossili, l'idrogeno è una pessima idea. ? l'ultima possibilità di sopravvivenza per l'industria del petrolio e del gas, che sta giocando la partita politica di conseguenza.

Se vincono, la transizione verso l'energia pulita sarà ritardata. Emetteremo più gas serra. Consumeremo più terra e risorse. E costerà di più. A rimetterci saranno l'ambiente e la società.

Questo articolo è stato pubblicato anche nel blog sull'energia dell'ETH di Zurigo.