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Nelle ultime settimane si sono moltiplicate notizie e annunci di grandi aziende, governi e la stessa Commissione Europea annunciando l’arrivo di un nuovo messia del risparmio nel panorama energetico, una nuova fonte di energia che riuscirà a decarbonizzare allo stesso tempo la nostra economia ( evitando così le emissioni di anidride carbonica che stanno destabilizzando il clima del nostro pianeta) e ci fornirà un’alternativa ai combustibili fossili, ora che iniziano il loro declino energetico. E questa fonte miracolosa ha un nome: idrogeno verde.

Sembra tutto perfetto. Troppo bello per essere vero, a dire il vero, dal momento che l’idea di utilizzare l’idrogeno come combustibile circola da diversi decenni senza riuscire a coagulare finora. Cosa è cambiato adesso?

I vantaggi ripetutamente elogiati dell’idrogeno:

All’inizio del 21 ° secolo, il concetto di “economia dell’idrogeno”, coniato dall’economista americano Jeremy Rifkin, era molto popolare . Secondo questa idea, una rivoluzione energetica doveva avvenire durante il 21 ° secolo e l’umanità avrebbe fatto una transizione dai combustibili fossili all’idrogeno.

Il vantaggio principale dell’idrogeno è che è un gas la cui combustione produce un prodotto innocuo: l’acqua, semplicemente acqua.

Inoltre, può essere sintetizzato in modo semplice grazie ad un processo di elettrolisi, che consiste nel far circolare elettricità attraverso un secchio d’acqua (a cui talvolta vengono aggiunti dei sali per accelerare la reazione); l’idrogeno si accumula al catodo e l’ossigeno all’anodo, che viene così separato.

Come se tutto ciò non bastasse, l’idrogeno ha un elevato contenuto energetico in peso , la sua densità energetica per chilogrammo è fino a tre volte quella della benzina.

L’idea di Jeremy Rifkin era quella di sfruttare l’elettricità generata da fonti rinnovabili per convertire l’acqua in idrogeno mediante elettrolisi, sfruttando le eccedenze che si producono in determinati momenti per poterle utilizzare in un altro momento. In questo modo si compensa l’intermittenza delle fonti rinnovabili e si ha un carburante che permette ai veicoli di muoversi in autonomia (senza dipendere da una rete elettrica o da strade).

Lo svantaggio più evidente dell’idrogeno:

Il principale svantaggio dell’idrogeno è che non è una fonte di energia. In natura non esiste l’idrogeno puro, fa sempre parte di composti chimici, e per ottenerlo deve essere estratto da qualche parte (con una reazione fisico-chimica come l’elettrolisi che abbiamo citato sopra, o direttamente chimica, come la riforma del metano – un processo mediante il quale il gas naturale viene separato in idrogeno e anidride carbonica). Il processo di estrazione comporta sempre una notevole perdita di energia dalla fonte che è stata utilizzata per produrre la sintesi dell’idrogeno (i sistemi di elettrolisi più efficienti hanno perdite del “solo” 30% dell’energia elettrica utilizzata nel processo, sebbene la cosa normale è che salgono al 50%, mentre nel processo di riforma degli idrocarburi,che siano fossili o vegetali, le perdite di energia sono simili). Oggi, vista l’ancora abbondanza di gas naturale, è ancora più conveniente produrre idrogeno mediante trasformazione del metano: si produce così il 95% dell’idrogeno (che viene utilizzato in vari processi industriali).

Ciò implica che, quindi, ci deve essere una fonte di energia che deve essere utilizzata per produrre idrogeno con determinate perdite. Se il problema che la società dovrà affrontare nei prossimi anni è quello della diminuzione dell’energia disponibile, l’utilizzo dell’idrogeno implica la perdita di più di quell’energia, che diverrà scarsa. Ed è che la premessa di Rifkin che ci sarà un surplus di energia rinnovabile è altamente discutibile, dal momento che le fonti rinnovabili hanno molti limiti . Ciò non toglie che l’idrogeno sia inutile: per alcune applicazioni può essere conveniente avere un potente combustibile che ti dia autonomia anche se perdi energia nel produrlo. Tuttavia, ciò che è chiaro è che non può essere adottato in modo massiccio perché ciò implicherebbe sprecare gran parte di quell’energia sempre più scarsa.

In breve, l’idrogeno non è una fonte di energia (qualcosa che produce energia), ma è un vettore di energia (qualcosa per immagazzinare energia). Non del tutto interessante in un momento in cui ci mancherà l’energia.

Gli “altri problemi” dell’idrogeno:

Oltre ai problemi menzionati, l’idrogeno ha alcuni altri problemi piuttosto seri (maggiori dettagli possono essere trovati in questo post su Beamspot ):

• L’idrogeno è un gas: anche se la densità energetica dell’idrogeno in peso è molto alta, la sua densità energetica in volume dipende dalla pressione alla quale è immagazzinato (più molecole di gas, più pressione) ed è generalmente mediocre. L’idrogeno deve essere immagazzinato ad alta pressione per ottenere densità di energia alla rinfusa abbastanza decenti (750 bar di pressione, che è come la pressione del mare a 7.500 metri di profondità). Ciò significa utilizzare serbatoi con pareti molto spesse e resistenti (e quindi molto pesanti), e una crepa nel serbatoio può provocare un’esplosione.
• L’idrogeno è molto fugace: la molecola di idrogeno è una delle più piccole in natura, e questo la rende molto fugace: anche nelle migliori vasche, alle pressioni di lavoro che vengono utilizzate, perdite giornaliere di 2 o 3 % del gas contenuto è normale. Ciò, parlando di un gas invisibile, inodore e altamente infiammabile, significa che occorre prestare particolare attenzione alla ventilazione attorno ai serbatoi di idrogeno, oltre al fatto che questa fuga quotidiana riduce ulteriormente l’efficienza dell’idrogeno come combustibile.
• L’idrogeno corrode i tubi: è noto che l’idrogeno reagisce con l’acciaio al carbonio, formando idruri che li corrodono, indebolendo così i tubi che lo trasportano ( fragilità ). Per evitare questo problema, i tubi devono essere rivestiti internamente con un polimero (una plastica), che aggiunge costi e rende difficile l’utilizzo delle attuali tubazioni del gas naturale per il trasporto.
• L’efficienza finale nei veicoli è molto bassa: contando tutte le perdite, l’efficienza energetica dalla bocca di produzione al movimento del motore del veicolo (dal pozzo alla ruota) è solitamente intorno al 25%, rispetto al 75% o anche di più per i veicoli elettrici . Inoltre, le celle a combustibile che devono essere utilizzate e che rendono questi veicoli più costosi trasportano materiali scarsi come il platino.

Allora perché si parla così tanto di idrogeno adesso, precisamente?

È sorprendente che ora che anche la BP riconosce (con riluttanza e mascherandola come picco di domanda) che stiamo entrando nell’era post-petrolio, abbiamo improvvisamente rivolto i nostri occhi a questo vettore energetico, l’idrogeno, che può essere utilizzato in applicazioni specifiche mai su vasta scala.

Una delle cose che attira maggiormente l’attenzione è l’insistenza (ad esempio in Francia, in Germania e recentemente in Spagna) parlando del treno dell’idrogeno. Se c’è un veicolo per il quale l’uso dell’idrogeno non ha alcun senso, è il treno. Il treno è un veicolo non autonomo perché è necessariamente legato al binario e quindi circola dove è predeterminato. Il treno è il caso perfetto per l’elettrificazione, dove un uso efficiente dell’energia è più che comprovato, poiché in più parte dell’energia viene recuperata durante la frenata. La percentuale di strade elettrificate in Europa supera il 50% e fino a pochi anni fa la tendenza era quella di aumentare questa percentuale. Ha molto più senso espandere il cablaggio elettrico dei binari piuttosto che creare un’infrastruttura complessa per produrre e immagazzinare in modo massiccio una materia altamente volatile e infiammabile con grandi perdite.il che implica l’utilizzo di motori più complessi, costosi e inefficienti.

Allora perché adesso? Perché l’ossessione per l’idrogeno verde e il treno dell’idrogeno?

La chiave sta nel progetto promosso dalla Germania per realizzare una centrale idroelettrica sul fiume Inga, in Congo, che produrrebbe anche idrogeno per idrolisi . Le dimensioni del progetto sono colossali: la diga produrrebbe il doppio della potenza, 44 Gw, della gigantesca diga delle Tre Gole in Cina, e sarebbe quindi la più grande del mondo. Secondo fonti del governo tedesco, che sostiene il progetto, l’obiettivo dichiarato sarebbe quello di esportare “idrogeno verde” in Europa. Ovviamente il progetto ha ricevuto molte critiche perché non sarebbe vantaggioso per la popolazione locale.

Es conocido que el potencial hidroeléctrico de Europa y América del Norte está prácticamente aprovechado al máximo, y en Asia poco más o menos. Solo Sudamérica y sobre todo África tienen aún un gran potencial para la generación hidroeléctrica. Así que se trata de aprovechar ese potencial, aunque sea con unas pérdidas atroces en la conversión a hidrógeno, y luego llevar ese hidrógeno a Europa para que mantenga en marcha nuestra industria aquí.

C’è un solo problema: come trasportare l’idrogeno dal cuore dell’Africa all’Europa? La nave non è una buona opzione, perché sebbene sia il trasporto più efficiente in termini di energia consumata per chilogrammo trasportato, è anche il più lento e, con la natura fugace dell’idrogeno, i serbatoi arriverebbero con la metà del loro carico originale in Europa dopo due o tre settimane di viaggio. Ci vuole qualcosa di più veloce. È qui che entra in gioco il treno: è il secondo mezzo di trasporto più efficiente, ed è molto più veloce della nave: l’idrogeno raccolto oggi in Congo potrebbe essere in Germania in due o tre giorni. Inoltre, l’Africa ha già una vasta rete ferroviaria che potrebbe essere sfruttata. Ma quella rete è quasi completamente priva di elettrificazione. È qui quindi che dobbiamo sviluppare un treno a idrogeno.

Quindi ora lo sai: tutta questa storia moderna del treno a idrogeno in realtà mimetizza una storia molto più antica (e oscura): il colonialismo, in questo caso l’energia. Andiamo in Africa per portare via le loro ultime risorse, le rinnovabili.

Questa è la risposta che l’Unione Europea sta preparando di fronte alla grave crisi energetica posta dal picco del petrolio . È un ultimo tentativo per non cambiare nulla, impoverendo ancora una volta i paesi del sud.

Cosa può andare storto?

Praticamente tutto.

Non è chiaro se le popolazioni locali consentano l’esaurimento delle proprie risorse senza rivendicarne la proprietà.

Non è evidente che le migliaia di chilometri di strade da Kinshasa a Berlino possano essere mantenute aperte, attraversando una dozzina di paesi, in una situazione di collasso economico e sociale generalizzato che ci accompagnerà nei prossimi anni.

Non è chiaro dove prenderemo il resto dei materiali di cui abbiamo bisogno per realizzare una massiccia implementazione di una “economia dell’idrogeno” su scala europea nello stesso scenario di collasso economico quando alcuni di quei materiali dovrebbero provenire da ancora più lontano, da altri continenti.

E quando l’idrogeno è in Europa, non è affatto chiaro come ne trarremo vantaggio. Essendo molto, molto ottimisti, i 44 Gw di Inga ci fornirebbero una potenza media di 22 Gw (perdite totali solo del 50%): anche ipotizzando di parlare di energia finale, nel 2017 l’Europa ha consumato 1.222 milioni di tonnellate di petrolio equivalente , che è equivalente a circa 14.200 Tw · h di energia, ovvero una potenza media di 1,62 Tw, ovvero 1.620 Gw ovvero 73 volte la potenza media che idealmente trarremmo vantaggio da Inga. La cosa brutta è che l’Africa non può darci 73 Ingas; al massimo due o tre, il che, come potete immaginare, non allevierà molto la nostra situazione.

La cosa peggiore è che per garantire l’approvvigionamento di quelle gocce di energia da gettare nel deserto della nostra sete di energia, l’Europa può manu militari assicurarlo. Anni fa ho commentato il pericolo della deriva bellica nel Vecchio Continente , e temo che questo pericolo sia ancora molto vivo. E la recente visita del nostro presidente in Algeria mi ha fatto sollevare una vecchia e pressante domanda … Che senso ha mandare i nostri figli a morire in terre lontane a lottare per salvare qualcosa che è comunque insormontabile? A che serve uccidere i figli dei poveri disgraziati che stiamo per molestare?

Conclusioni:

L’idrogeno verde non è solo un errore enorme, perché è un enorme spreco di energia, ma, nel contesto della crisi energetica che ci sta investendo con il calo del petrolio, nasconde probabilmente una famigerata volontà di appropriazione da parte dei paesi ricco dalle fonti di energia lasciate ai poveri. Ma chi progetta questi piani non si rende conto che tutto il potenziale rinnovabile di un grande continente come l’Africa non è sufficiente per soddisfare l’attuale spreco energetico europeo. Tutto indica che le cose andranno male, che questa avventura sarà un pericoloso fallimento, quindi sarebbe meglio iniziare a fare approcci più pragmatici (e onesti) per i tempi a venire.

Salu2.

AMT

P. Data: Grazie a Félix Moreno per aver fatto una prima analisi di questo stesso argomento , corretto come sempre.