In questo momento storico in cui si chiede a gran voce una rivoluzione energetica per frenare i cambiamenti climatici, e da più parti si parla dell'idrogeno verde come soluzione, sta aumentando il numero di coloro che ritengono che dovremmo sostituire i combustibili fossili direttamente con l'elettricità rinnovabile anziché con l'idrogeno verde. Ma vediamo più nel dettaglio.
Secondo alcuni, nei settori dei trasporti e del riscaldamento conviene sostituire i combustibili fossili direttamente con l'elettricità rinnovabile.
Gli attuali veicoli elettrici (BEV) sono già competitivi in termini di costi con le auto a benzina e diesel, e hanno una quota di mercato in rapida crescita. Ormai, sono in grado di offrire un'autonomia sufficiente per soddisfare quasi tutti i viaggi, mentre per la restante parte i caricabatterie ad alta velocità garantiscono un'ampia autonomia in meno di 30 minuti, che è un tempo corrispondente alle pause di cui le persone normalmente hanno bisogno.
Recenti studi mostrano che i camion elettrici a batteria, che finora sono rimasti indietro rispetto alle auto elettriche, risultano anche loro competitivi sia in termini economici che di autonomia, anche per lunghe distanze.
L'infrastruttura principale per la ricarica dei veicoli elettrici, la rete elettrica, in effetti esiste già. Questo comporta che, con l'aumento del numero dei BEV sulla strada, dovremmo limitarci, per così dire, ad aumentare la fornitura di energia elettrica rinnovabile e ad espandere e a potenziare la rete distribuzione. E queste operazioni possono avvenire contemporaneamente.
Per quanto riguarda i veicoli elettrici a celle a combustibile a idrogeno (FCEV), il loro principale vantaggio è che si riforniscono più velocemente dei BEV. Ma questo ormai non conta più molto, dato che la gamma dei BEV è aumentata e la velocità di ricarica è aumentata.
Il primo svantaggio dei FCEV è che l'efficienza complessiva - elettricità, idrogeno verde, elettricità, ruota - è da metà a un terzo di quella dei BEV. E questo maggior consumo di energia li rende significativamente più costosi rispetto ai BEV e alle auto a benzina o a diesel. Inoltre, avremmo bisogno di una nuova e ampia infrastruttura per la distribuzione di idrogeno verde. E a differenza di quella dei BEV, dovrebbe essere in atto prima che i FCEV siano adatti a qualsiasi mercato di massa.
Per il riscaldamento la storia è simile.
Le pompe di calore, che sono un modo più efficiente di utilizzare l'energia rinnovabile per riscaldare edifici e molti processi industriali, ora sono competitive in termini di costi con i sistemi di riscaldamento basati sui combustibili fossili, e i miglioramenti delle infrastrutture (rete elettrica) possono verificarsi contemporaneamente alla loro quota di mercato in espansione.
Da poco sono arrivate sul mercato le cosiddette "caldaie pronte per l'idrogeno" che possono bruciare una miscela di gas naturale idrogeno. Le caldaie a idrogeno puro, che sono ciò di cui alla fine avremmo bisogno, non esistono ancora.
Queste caldaie offrono alcuni vantaggi a breve termine rispetto alle pompe di calore, in termini di minore necessità di rinnovare alcuni edifici più vecchi. Ma poi ci sono gli stessi svantaggi dei FCEV:
- Efficienza: ci vorrebbe circa 6 volte più elettricità rinnovabile per produrre idrogeno verde necessario, rispetto all'utilizzo di una pompa di calore per riscaldare lo stesso edificio.
- Costi: sono più alti, a causa del maggior consumo di energia.
- Infrastrutture: sarebbe necessario un secondo sistema di erogazione dell'idrogeno parallelo prima che le caldaie a idrogeno puro possano iniziare ad entrare nel mercato.
Aumentare la fornitura di elettricità rinnovabile abbastanza velocemente sarà probabilmente il principale collo di bottiglia nella transizione dai combustibili fossili. Se l'idrogeno verde diventa prevalente, l'accelerazione dovrà essere ancora più rapida e le sfide molto maggiori.
Con tutti questi problemi, molti ritengono che non sia giustificato l'enorme entusiasmo per l'idrogeno verde. Tuttavia, anche i più scettici concordano che in alcune applicazioni l'idrogeno aiuterà a decarbonizzare, in particolare lo stoccaggio stagionale di energia, la produzione di acciaio e come passaggio intermedio nella produzione di carburanti.
La preoccupazione maggiore degli scettici è che dare priorità all'idrogeno potrebbe rallentare tutto, prolungando l'uso delle risorse esistenti. Se la domanda di idrogeno si dovesse espandere più velocemente della produzione di energia rinnovabile per produrre idrogeno verde, saremmo costretti a continuare a utilizzare l'idrogeno grigio o blu che si basano sul gas naturale, e quindi più inquinanti.
In conclusione, secondo gli scettici in poche applicazioni limitate l'idrogeno verde può aiutarci a decarbonizzare. Mentre per il trasporto via terra e il riscaldamento, che insieme rappresentano la maggior parte del consumo energetico, l'idrogeno verde è una pessima soluzione.