L’idrogeno rinnovabile svolgerà probabilmente un forte nella riduzione delle emissioni di carbonio in Europa. Precedenti ricerche del Joint Research Centre (JRC) della Commissione europea hanno rivelato che l’approvvigionamento da regioni con energia rinnovabile più economica può rivelarsi più conveniente rispetto alla produzione locale. Ma ci sono preoccupazioni ambientali per il trasporto di grandi quantità di idrogeno su lunghe distanze e l’impatto ambientale varia in modo significativo a seconda della tecnologia di produzione e del metodo di consegna.
Il nuovo studio “Environmental life cycle assessment (LCA) comparison of hydrogen delivery options within Europe” pubblicato dal JRC confronta gli impatti ambientali del ciclo di vita della produzione in loco attraverso il reforming del metano a vapore (SMR) o l’elettrolisi con tre diversi metodi di consegna: compressione, liquefazione e legame chimico con altre molecole e prende anche in considerazione il trasporto sia via nave che tramite oleodotto.
Lo studio è stato condotto dal JRC per la Clean Hydrogen Partnership, un partenariato pubblico-privato a sostegno delle attività di ricerca e innovazione (R&I) nelle tecnologie dell'idrogeno in Europa.
I ricercatori del JRC spiegano che «La distanza utilizzata per confrontare le diverse modalità di consegna è di 2.500 km, compatibile con l'estensione del territorio dell'Ue ed equivalente alla distanza tra Portogallo e Paesi Bassi. I due Paesi sono stati presi in considerazione sulla base di una proposta in un progetto finanziato dall’Ue che ha esaminato la fattibilità del trasporto sostenibile dell’idrogeno. I risultati mostrano che le prestazioni ambientali dell’idrogeno fornito alle grandi industrie possono variare in modo significativo in base alla tecnologia di produzione e al percorso di consegna.
Dai risultati dello studio sono scaturite raccomandazioni chiave per i decisori politici e gli stakeholders per aiutare i governi e le industrie ad accelerare la transizione verso un’economia dell’idrogeno più sostenibile.
Il team di ricerca composto da Alessandro Arrigoni, Francesco Dolci, Rafael Ortiz Cebolla, Eveline Weidner, Tatiana D’agostini, Umberto Eynardm, Vincenzo santucci e Fabrice Mathieux, dice che «L’approccio più sostenibile dal punto di vista ambientale è la produzione in loco utilizzando fonti rinnovabili efficienti, come l’energia eolica nei Paesi Bassi. Se la produzione in loco non è fattibile utilizzando abbondanti fonti rinnovabili locali, l’importazione di idrogeno rinnovabile può comunque portare a una riduzione significativa delle emissioni di gas serra (GHG) rispetto alla produzione in loco con combustibili fossili».
Ma concentrarsi esclusivamente sulle emissioni di gas serra può portare ad altri impatti ambientali non desiderati: «La spedizione di idrogeno liquido e il trasporto di idrogeno compresso attraverso condutture sembrano avere l’impatto ambientale minore quando si trasporta idrogeno su lunghe distanze – dicono al JRC - Nel frattempo, il processo di imballaggio e disimballaggio dell’idrogeno in vettori chimici come ammoniaca, composti organici liquidi, metanolo e gas naturale sintetico richiede maggiori quantità di energia e risorse. Rende queste opzioni meno desiderabili per ridurre al minimo l’impatto ambientale. Ma non è stata notata alcuna differenza significativa nell’impatto ambientale comparativo dei metodi di consegna quando si confrontavano i vettori chimici tra loro».
Il rapporto sottolinea la stretta relazione tra l’impatto ambientale dell’idrogeno fornito e le infrastrutture per le energie rinnovabili: «Affinché l’idrogeno importato generato dal sole possa avere un vantaggio ambientale rispetto alla produzione convenzionale di idrogeno da combustibili fossili, l’impatto ambientale della generazione di elettricità attraverso i pannelli fotovoltaici deve essere significativamente ridotto. Ciò può essere ottenuto migliorando l’efficienza dei pannelli fotovoltaici in termini di utilizzo dei materiali e utilizzando energia rinnovabile per la loro produzione».
L’utilizzo dell’acqua è un altro fattore essenziale da tenere in considerazione: «La disponibilità di acqua dolce influisce sull’impatto della produzione di idrogeno. La generazione di idrogeno in loco nei paesi ricchi di acqua si rivela un’opzione più sostenibile in termini di utilizzo dell’acqua rispetto all’importazione di idrogeno da nazioni con scarsità d’acqua».
Le perdite di idrogeno lungo la catena di consegna possono aumentare significativamente l’impatto ambientale dell’idrogeno, ma le opzioni più suscettibili alle perdite, come l’idrogeno liquido e compresso, hanno comunque un impatto ambientale inferiore rispetto all’utilizzo dei vettori dell’idrogeno.
Il JRC conclude: «Quando la produzione in loco di idrogeno utilizzando fonti rinnovabili locali non è fattibile, l’importazione di idrogeno rinnovabile da regioni più vicine diventa la scelta più sostenibile dal punto di vista ambientale. Quando si trasporta idrogeno su lunghe distanze all’interno dell’Europa, la fornitura di idrogeno compresso tramite gasdotti o di idrogeno liquido tramite navi risulta essere l’opzione preferita in termini di impatto ambientale».
