Idrogeno verde e transizione ecologica: gli obiettivi, i fondi PNRR, le startup

L’idrogeno (H) è l’elemento chimico più abbondante dell’Universo. Sono molteplici i benefici connessi a questo vettore energetico: grazie al suo peso specifico, è l’elemento più leggero sulla tavola periodica. Sulla Terra è presente ampiamente nell’acqua, nei composti organici e negli esseri viventi; è un combustibile con un grande potere calorifico che lo rende particolarmente efficiente, a parità di emissioni; non provoca piogge acide, non riduce l’ozono e non genera emissioni pericolose. Tuttavia, sulla Terra non è presente allo stato puro ma solo associato ad altre molecole. Dunque, la grande sfida legata all’idrogeno resta quella della sua produzione e stoccaggio. Analizziamo per prima cosa la questione della sua produzione.

A oggi, la quasi totalità dell’idrogeno impiegato per usi diversi è detto “grigio”, perché prodotto utilizzando combustibili fossili, che emettono CO2. C’è poi il cosiddetto idrogeno “blu”, prodotto con tecnologie che puntano a catturare la CO2 emessa nel processo: un processo dunque non efficiente dal punto di vista dell’impatto ambientale.

Quello a cui davvero si punta è allora l’idrogeno verde – ovvero l’idrogeno prodotto attraverso l’elettrolisi dell’acqua utilizzando fonti di energia rinnovabile come l’energia eolica o solare: è considerato una tra le fonti di energia pulita e ha varie applicazioni, come carburante per il trasporto, stoccaggio di energia rinnovabile e per l’alimentazione di processi industriali. Si tratta di un tipo di idrogeno che ha il potenziale per svolgere un ruolo significativo nella riduzione delle emissioni di gas a effetto serra ed è una componente importante della transizione verso un sistema energetico più sostenibile e a basse emissioni di carbonio.

Il ruolo dell’idrogeno verde per la transizione ecologica

Un esempio è l’ambito dei trasporti che – con circa il 21% – rappresenta circa un quinto delle emissioni globali di anidride carbonica (CO2), mentre il settore industriale, come rilevato dal World Economic Forum, rappresenta il 30% delle emissioni e circa il 37% del consumo energetico globale.

L’idrogeno verde in questi settori potrebbe essere un grande alleato. Può infatti contribuire alla transizione ecologica in diversi ambiti:

- energia pulita: l’idrogeno verde viene prodotto utilizzando fonti energetiche rinnovabili, rendendolo un’alternativa pulita e sostenibile ai combustibili fossili;

- decarbonizzazione dei trasporti: l’idrogeno verde può essere utilizzato come carburante per i veicoli, riducendo la dipendenza dai combustibili fossili e contribuendo alla decarbonizzazione dei trasporti;

- mitigazione dei cambiamenti climatici: la produzione e l’uso di idrogeno verde possono aiutare a mitigare gli impatti dei cambiamenti climatici, riducendo le emissioni di gas serra e promuovendo l’uso di energia pulita.

A tal proposito la Commissione Europea ha avviato il progetto H2Future per agevolare la decarbonizzazione proprio attraverso il Green Hydrogen. Si stima che entro il 2050 l’idrogeno verde potrebbe coprire fino al 24% della domanda di energia e contribuire a ridurre di 560 milioni di tonnellate le emissioni di CO2, creando contemporaneamente 5,4 milioni di posti di lavoro.

La strategia europea prevede un incremento nel mix energetico fino al 13-14% entro il 2050, con un obiettivo di nuova capacità installata di elettrolizzatori per idrogeno verde pari a circa 40 GW a livello europeo.

Tutti gli investimenti del PNRR - M2C2 per l’idrogeno

L’Italia, in linea con la strategia europea, intende perseguire questa opportunità e promuovere la produzione e l’utilizzo di idrogeno green.

Attraverso il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (d’ora in poi PNRR) viene offerta all’Italia una significativa opportunità per lo sviluppo del settore dell’idrogeno verde. In particolare, la Missione 2 Componente 2 “Energia rinnovabile, idrogeno, rete e mobilità sostenibile” del PNRR stanzia finanziamenti per il valore di circa 23,78 miliardi di euro per la ricerca e lo sviluppo di tecnologie dell’idrogeno verde, nonché per la costruzione di impianti di produzione di idrogeno e reti di distribuzione dell’idrogeno.

Di seguito, nel dettaglio gli investimenti del PNRR:

• Investimento 3.1: produzione in aree industriali dismesse
• Investimento 3.2: utilizzo dell’idrogeno in settori hard-to-abate
• Investimento 3.3: sperimentazione dell’idrogeno per il trasporto stradale
• Investimento 3.4: sperimentazione dell’idrogeno per il trasporto ferroviario
• Investimento 3.5: ricerca e sviluppo sull’idrogeno

Connessi agli investimenti sopra citati, per potenziare lo sviluppo di una filiera industriale legata alla produzione di idrogeno verde, il PNRR prevede due importanti riforme dedicate al settore:

• riforma 3.1: semplificazione amministrativa e riduzione degli ostacoli normativi alla diffusione dell’idrogeno
• riforma 3.2: misure volte a promuovere la competitività dell’idrogeno

Le iniziative di ricerca e sviluppo in Lombardia

Regione Lombardia, ha avviato una serie di iniziative e programmi per promuoverne lo sviluppo. Ciò include finanziamenti per la ricerca e lo sviluppo di tecnologie dell’idrogeno verde, nonché per la costruzione di impianti di produzione e reti di distribuzione dell’idrogeno. L'obiettivo è quello di creare un'industria dell’idrogeno verde autosufficiente in Lombardia che non solo contribuirà a ridurre le emissioni di carbonio, ma creerà anche nuovi posti di lavoro e opportunità economiche.

Di particolare rilevanza è l’adesione di Regione alla M2C2 Investimento 3.1 “Produzione in aree industriali dismesse” del PNRR relativa alle "Hydrogen Valleys”: a Regione Lombardia sono state assegnate risorse per un totale 33,5 milioni di euro destinate alla produzione di idrogeno verde nelle aree industriali dismesse e a promuoverne localmente l’uso nell’industria, nelle PMI e nel trasporto.

Nuovi trend nell’ecosistema delle startup

Gli ultimi anni hanno fatto registrare un aumento delle startup che si impegnano nella produzione di idrogeno verde in Italia, puntando a una sempre più veloce transizione verso un mix energetico sostenibile. Ecco alcuni tra i progetti innovativi più citati.

Green Independence (https://www.greenindependence.eu/) è una startup impegnata nello sviluppo di soluzioni tecnologiche in grado di guidare la transizione energetica verso un mondo sostenibile a emissioni zero alimentato da fonti rinnovabili. La sua tecnologia principale è la New Artificial Leaf (NAL), in grado di trasformare direttamente l’energia solare in Green Hydrogen o altri solar fuel. NAL accumula direttamente nei legami chimici dei suoi Solar fuel l’energia del sole, proprio come accade nella fotosintesi naturale, riciclando CO2 e molti altri prodotti di scarto. Questa tecnologia sarebbe in grado di guidare la conversione degli impianti industriali carbon-based in impianti zero emissioni, senza rinunciare alle attuali infrastrutture.

H2Energy (https://www.h2e.it/), della provincia di Brescia, produce elettrolizzatori di vario tipo, da quelli alcalini tradizionali a quelli più avanzati a membrana protonica, fino a macchinari di nuova generazione a membrana anionica. H2E fornisce soluzioni di sistemi per la produzione di idrogeno per diverse applicazioni, quali: miscelazione nella rete del gas naturale, sistemi di trasporto ferroviario, automobilistico e portuale, produzione dell’acciaio, e vari usi industriali e domestici.

Hysytech (https://www.hysytech.com/) ha sviluppato H2Genio, una tecnologia che prevede l’utilizzo del biogas come fonte per la produzione di idrogeno verde, idrogeno dal biogas che a sua volta è ottenuto dai rifiuti organici o dalle acque reflue. Oltre a permettere il riutilizzo di materiali di scarto, si consente di produrre idrogeno con un consumo di elettricità venti volte inferiore rispetto all’elettrolisi, il processo che impiega gli elettrolizzatori. Hysytech ha messo a punto un impianto sperimentale per l’idrogeno da biogas, BioroburPlus, in grado di fornire 50 Nm3/h (metri cubi normali, cioè a condizioni standard, all’ora, un’unità di misura) di combustibile pulito, a parte un ridotto apporto di energia fossile necessaria ad azionare processore e pompe. Il progetto è stato finanziato dalla Commissione europea attraverso il programma sulla ricerca Horizon 2020.

SolydEra (https://solydera.com/en/) ha avuto un’idea diversa, battezzata Bluegen: si tratta di un micro-cogeneratore basato sulla tecnologia delle celle a combustibile che estrae l’idrogeno dal metano (anche bio) e lo converte in energia elettrica e termica. Può essere installato sia nelle case che negli edifici commerciali e garantisce un risparmio importante in termini di emissioni, perché il gas che lo alimenta non viene bruciato.

Questo intervento vuole avviare - nella community di Open PNRR, tra imprese, ricercatori, professionisti – una riflessione condivisa sull’idrogeno verde e stimolare la conoscenza e messa a fattor comune di progettualità innovative che si vanno realizzando nell’ecosistema imprenditoriale e della ricerca lombardo.

Se - come imprenditore, ricercatore, professionista - stai lavorando a progetti innovativi nell’ambito dell’idrogeno verde e vuoi presentarlo attraverso Open Next Generation iscriviti alla Community: clicca qui