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Le Fonti Energetiche del Futuro: L’Idrogeno - G. Caserta -
L’idrogeno è il più leggero degli elementi, con un peso molecolare pari a 2,016.
L’idrogeno gassoso (H2) ha, a 1 atm e 20 °C, una densità di circa 83,76 g/m3 e liquefa ad una temperatura estremamente bassa, intorno ai -253 °C.
Di conseguenza, l’idrogeno è piuttosto difficile da immagazzinare senza pagare un prezzo elevato in termini di energia spesa per comprimerlo o liquefarlo.
D’altro canto, l’idrogeno presenta caratteristiche molto interessanti come combustibile: il suo POTERE CALORIFICO è infatti di circa 33,3 kWh/kg (o 3 kWh/Nm3), e il prodotto finale della sua combustione con ossigeno puro è solo acqua.
Nella combustione in presenza di aria viene invece prodotto un certo quantitativo di OSSIDI DI AZOTO, quantitativo che può essere però fortemente ridotto con un adeguato controllo della combustione stessa.
Se l’idrogeno viene invece utilizzato per produrre energia elettrica in una cella a combustibile, la reazione avviene senza alcuna emissione di agenti inquinanti in atmosfera.
L’idrogeno è un elemento molto reattivo e, pertanto, è praticamente impossibile da trovare in natura allo stato libero.
E’ invece largamente diffuso sotto forma di composti, dei quali il più noto e abbondante è l’acqua.
L’uso dell’idrogeno come combustibile richiede quindi, come primo passo, la decomposizione delle sostanze che lo contengono per mezzo di processi che possono aver luogo solo fornendo una certa quantità di energia termica o elettrica.
L’idrogeno così ottenuto può essere quindi utilizzato, allo stato gassoso o liquido, per l’alimentazione di un bruciatore, di motore a combustione interna o a reazione o di una cella a combustibile.
Stato dell’arte delle ricerche in corso sulla produzione e sull’utilizzazione dell’idrogeno.
Le tecnologie utilizzabili per la produzione, l’immagazzinamento, il trasporto e l’impiego dell’idrogeno a fino energetici possono essere molteplici: ad esempio, l’idrogeno può essere ottenuto per elettrolisi dell’acqua utilizzando elettricità proveniente da celle fotovoltaiche o generatori eolici, o per via termodinamica (scissione dell’acqua a temperature elevatissime), o ancora a partire da biomasse.
Il trasporto e l’immagazzinamento possono ugualmente essere realizzati in molti e diversi modi, a seconda dell’utilizzazione finale prevista per il prodotto e, ovviamente, della distanza fra il sito di produzione e l’utilizzatore.
Nel seguito del presente lavoro verranno sinteticamente descritti e discussi i principali aspetti tecnologici della “filiera idrogeno”, mentre non verranno presi in esame gli aspetti economici, in quanto le tecnologie coinvolte sono le più varie, e vanno da quelle “mature” (come la produzione di elettricità da fonte idrolettrica o eolica) a quelle che presentano ancora ampi margini di sviluppo e sono tuttora oggetto di notevoli attività di ricerca (FOTOVOLTAICO, conversione delle biomasse, sistemi di immagazzinamento etc.).
Anche se non mancano, ovviamente, analisi e valutazioni basate su estrapolazioni, i margini di incertezza sono talmente ampi (e la continua smentita, nei fatti, delle previsioni effettuate anche nel recente passato, è un chiaro esempio di come lo sviluppo - o il mancato sviluppo - delle tecnologie possa modificare rapidamente e profondamente le condizioni al contorno) da rendere poco attendibile qualsiasi stima dei costi, sia pure di massima.
Attualmente, solo il 2-3% della produzione mondiale di IDROGENO viene ottenuta per elettrolisi.
Il processo industriale comunemente impiegato è quello della scissione termica dell’acqua mediante la reazione del vapore con GAS NATURALE a temperatura elevata, il cosiddetto “reforming” degli idrocarburi (l’altro prodotto principale di questa reazione è l’ossido di CARBONIO - CO).
Analogamente, l’idrogeno può essere ottenuto dalla GASSIFICAZIONE con ossigeno o vapore di carbone, torba o biomasse legnose.
Un esempio famoso dell’impiego di questa tecnologia è il processo Fischer-Topsch, sviluppato in Germania durante la seconda guerra mondiale, che consentiva di produrre “benzina sintetica” utilizzando il gas ricco di IDROGENO ottenuto per GASSIFICAZIONE del carbone con vapore ad alta temperatura.
Oltre l’elettrolisi, altre tecnologie, attualmente allo studio, che non prevedono l’utilizzazione di combustibili fossili, sono la fotoelettrolisi e la produzione biologica dell’idrogeno da biomasse algali o microbiche.
L’idrogeno ottenuto per via elettrolitica viene attualmente impiegato, per le caratteristiche di elevata purezza che lo contraddistinguono, in alcuni processi metallurgici, chimici e dell’industria alimentare.
A fronte di un simile, netto predominio delle tecnologie basate sulla scissione termodinamica dell’acqua, le attività di R&S si concentrano invece sulla produzione dell’idrogeno per via elettrolitica.
Le motivazioni strategiche di una simile scelta sono essenzialmente due:
• La necessità di sviluppare tecnologie che consentano di produrre combustibili puliti senza ricorrere all’impiego di fonti energetiche fossili, realizzando in tal modo filiere produttive che riducano, per quanto possibile, le emissioni in atmosfera di CO2 ed altri GAS SERRA non solo nella fase finale di combustione nel motore, ma durante l’intero ciclo di vita del combustibile stesso, inclusa la fase di produzione.
• La necessità di disporre di un gas ad elevata purezza per l’alimentazione di celle a combustibile di nuova generazione, sia per applicazioni stazionarie che per l’impiego nel campo dell’autotrazione (auto elettrica).
Più in generale, i futuri scenari energetici saranno caratterizzati da una sempre maggiore richiesta di fonti energetiche sicure, pulite e di facile impiego.
Ciò porterà ad un più esteso ricorso all’elettricità, con un progressivo e significativo incremento della quota prodotta da FONTI ENERGETICHE RINNOVABILI.
Attualmente, però, l’elettricità copre appena un terzo degli USI FINALI dell’energia nei paesi sviluppati e ci sono settori, come quello dei trasporti e della produzione industriale, dove un’ulteriore, significativa penetrazione di tecnologie basate sull’impiego diretto dell’energia elettrica appare obiettivamente difficile.
L’uso dell’idrogeno costituisce un modo per incrementare la penetrazione dell’elettricità nel settore dei trasporti sia in modo indiretto, mediante la produzione di combustibile per elettrolisi dell’acqua, sia direttamente, con l’alimentazione di celle a combustibile montate direttamente sui veicoli.
Grazie alle sue caratteristiche, l’idrogeno potrà penetrare gradualmente nel settore energetico senza richiedere drastiche modifiche strutturali. Vale comunque la pena di ricordare che si tratta, in ogni caso, di un prodotto ben conosciuto, uno dei più usati nell’industria chimica, che ne produce e utilizza ogni anno per scopi non energetici più di 500 miliardi di Nm3 senza particolari problemi, neanche per quel che riguarda gli aspetti relativi alla sicurezza.
Produzione di IDROGENO da fonti RINNOVABILI
Come detto precedentemente, l’idrogeno può essere prodotto in diversi modi e con diverse tecnologie, tutti sostanzialmente riconducibili a due categorie principali:
- processi basati sull’impiego di idrocarburi;
- processi che non richiedono l’impiego di idrocarburi.
Nell’industria, il sistema di produzione viene generalmente scelto (a meno che non esistano particolari esigenze, ad esempio una elevato grado di purezza del prodotto) in base alle dimensioni della produzione stessa.
Quantitativi limitati di IDROGENO per utilizzazioni “in loco” vengono in genere ottenuti per elettrolisi di soluzioni acquose, mentre per produzioni di medie dimensioni la scelta della tecnologia viene effettuata in base a fattori locali come i costi relativi e la disponibilità o meno delle diverse fonti di energia primaria (elettricità o idrocarburi).
Le produzioni su larga scala si basano, tranne rare eccezioni, come alcuni grandi impianti elettrolitici (> 100 MW) per la produzione di fertilizzanti azotati in India, Norvegia, Egitto e paesi dell’ex Unione Sovietica - sull’uso di idrocarburi.
Questi processi coprono la maggior parte della produzione industriale di IDROGENO (97% o più) a livello mondiale.
Le tecnologie basate sull’impiego di idrocarburi (GAS NATURALE) o di carbone danno come prodotto finale una miscela di IDROGENO e ossido di CARBONIO, con tracce di idrocarburi volatili.
Questa miscela può essere utilizzata direttamente a fini energetici, per la sintesi chimica o, previa separazione dei diversi componenti, come fonte di IDROGENO puro per le più diverse applicazioni.
La tecnologia della GASSIFICAZIONE può essere utilizzata per la produzione di IDROGENO da una fonte rinnovabile se, al posto di un idrocarburo, si utilizzano biomasse, come residui agricoli, forestali o delle lavorazione del legno (o, in prospettiva, SRF o altre colture energetiche) o RIFIUTI SOLIDI URBANI. Lo schema generale della reazione è il seguente:
2CxHy + nO2 —> yH2 + 2xCO (+ tracce di METANO e altri idrocarburi leggeri)
La GASSIFICAZIONE consiste nella trasformazione di un combustibile solido, nel caso specifico la BIOMASSA, in combustibile gassoso, tramite un processo di decomposizione termica ad alta temperatura.
Le reazioni che hanno luogo sono complessivamente endotermiche, pertanto è necessario fornire calore.
Ciò viene in genere realizzato attraverso una combustione parziale con aria, alimentata in quantità inferiore a quella stechiometrica.
I valori elevati della temperatura (700-900 °C), la rapidità del riscaldamento delle particelle di BIOMASSA e la presenza di VAPORE ACQUEO favoriscono la produzione di composti gassosi (idrogeno, ossido di CARBONIO, METANO, etc.) a scapito di quella dei vapori organici ( catrami o peci) e di carbone.
La proporzione tra i vari componenti del gas varia notevolmente in funzione dei diversi tipi di gassificatori, dei combustibili e del loro contenuto di umidità.
Il gas così ottenuto può essere utilizzato direttamente per la produzione di energia elettrica, tramite accoppiamento del gassificatore con una turbina a gas o un motore a combustione interna, o come fonte di IDROGENO puro per altri usi.
L’idrogeno può essere anche ottenuto industrialmente per via elettrolitica, senza ricorrere agli idrocarburi.
Nel caso tipico dell’elettrolisi dell’acqua, il passaggio della CORRENTE elettrica porta alla separazione dell’acqua nei suoi costituenti, IDROGENO e ossigeno, che vengono recuperati separatamente come gas praticamente puri.
In realtà, l’idrogeno ottenuto industrialmente per via elettrolitica costituisce quasi sempre un sottoprodotto di idrolisi effettuate per la preparazione di altri prodotti.
Infatti, la preparazione elettrolitica da soluzioni acquose, senza che all’anodo (il polo della cella elettrolitica dove si scaricano gli ioni negativi) si ottenga qualche prodotto più pregiato dell’ossigeno, non è in genere economicamente conveniente.
Ad esempio, grandi quantità di IDROGENO vengono ottenute, come sottoprodotto, nella preparazione elettrolitica del cloro per elettrolisi di soluzioni acquose di cloruro di sodio.
Se la produzione di IDROGENO per via elettrolitica viene effettuata utilizzando elettricità proveniente da fonti RINNOVABILI (idroelettrica, eolica, fotovoltaica etc.), l’efficienza globale del processo è già oggi maggiore del 70% e suscettibile di ulteriori, significativi incrementi nel prossimo futuro.
In questo caso, l’uso di fonti energetiche “pulite” costituisce il presupposto fondamentale per una piena valorizzazione delle caratteristiche di combustibile ecologico dell’idrogeno, in quanto l’intero “ciclo di vita” del prodotto porta ad emissioni di GAS SERRA praticamente nulle.
Più in generale, la produzione di IDROGENO può costituire un importante fattore di stimolo per accrescere il contributo complessivo di alcune fonti RINNOVABILI, come l’eolico e il FOTOVOLTAICO, all’approvvigionamento energetico globale.
Queste fonti energetiche, infatti, sono caratterizzate da una “discontinuità” (dovuta a fattori intrinseci, come la variabilità del vento e l’alternanza giorno/notte) che, al di là di qualsiasi altra considerazione di natura tecnico-economica, ne rende difficile l’utilizzazione per la produzione di energia elettrica da immettere direttamente in rete, in quanto le reti elettriche sono strutturate in modo da non sopportare una variabilità maggiore del 10-20 % del quantitativo di energia immessa, pena la perdita di affidabilità nella fornitura del servizio.
Questo fattore limita fortemente le potenzialità di sfruttamento delle fonti RINNOVABILI sopra citate che, pur considerando la possibilità di coprire prioritariamente, rispetto alle fonti convenzionali, le richieste provenienti dalle varie “nicchie” di mercato (utenze isolate con problemi tecnici e/o economici di connessione alla rete elettrica), non potrebbero contribuire al fabbisogno energetico globale di un qualsiasi Paese - anche in condizioni particolarmente favorevoli - se non in modo marginale.
Infatti, oltre alla capacità di acquisizione dell’energia prodotta da parte della rete, bisogna tener conto del basso fattore di capacità dei sistemi eolici e fotovoltaici (20-25% rispetto al 50-60% degli impianti convenzionali) e, soprattutto, del fatto che, come già detto in precedenza, l’elettricità contribuisce solo per 1/3 al totale dei consumi di energia dei paesi sviluppati.
A questo punto, il massimo contributo ipotizzabile per queste fonti sarebbe dell’ordine del 4-5% o poco più.
L’uso dell’elettricità da fonte eolica e/o fotovoltaica per la produzione di IDROGENO via elettrolisi consentirebbe invece di superare questa limitazione, costituendo una forma di accumulo dell’energia prodotta che, trasformata da energia elettrica nell’energia chimica immagazzinata in un combustibile, potrebbe essere facilmente trasportata e utilizzata ovunque e in qualsiasi momento.
Principali utilizzazioni energetiche dell’idrogeno
La produzione mondiale dell’idrogeno è valutabile nell’ordine delle decine di milioni di tonnellate annue.
Attualmente, la quasi totalità di questa produzione viene assorbita dall’industria chimica.
I principali usi non-energetici dell’idrogeno includono la sintesi dell’ammoniaca, del METANOlo e dell’acido cloridrico, l’idrogenazione di oli vegetali per la fabbricazione di grassi alimentari (margarina), l’idrogenazione catalitica di idrocarburi pesanti per ottenere combustibili liquidi (benzina), l’impiego come riducente per la produzione di metalli pregiati (tungsteno, vanadio etc.) a partire dai loro ossidi etc.
L’utilizzazione energetica dell’idrogeno può riguardare essenzialmente due diverse categorie di applicazioni: usi stazionari e mezzi di trasporto. Nel primo caso l’idrogeno può essere usato per la produzione di calore per usi industriali e/o domestici, in modo del tutto analogo a quanto avviene per il METANO o il GPL, oppure per produrre energia elettrica.
Bruciatori alimentati con IDROGENO vengono già oggi impiegati nell’industria chimica, mentre per gli usi domestici (cottura e riscaldamento) sono stati finora realizzati solo alcuni prototipi, in particolare di stufe catalitiche che eliminano gli OSSIDI DI AZOTO formatisi nel corso della combustione e presentano quindi un impatto ambientale estremamente ridotto.
L’idrogeno può essere utilizzato per produrre elettricità con diverse tecnologie, fra le quali:
• L’alimentazione di una turbina a gas nell’ambito di un sistema a CICLO COMBINATO, costituito dall’abbinamento di questa turbina con una o più turbine a vapore.
Questi sistemi, attualmente alimentati con GAS NATURALE, presentano un’efficienza molto elevata (> 40% se si considera la sola produzione di energia elettrica) che potrebbe essere ulteriormente incrementata, fino a superare il 50% in termini di energia elettrica e l’80-85% nel caso di produzione contemporanea di calore ed elettricità, passando dal GAS NATURALE all’idrogeno.
L’uso dell’idrogeno dovrebbe avere effetti positivi sulla durata di questi impianti, e le emissioni inquinanti consisterebbero nei soli OSSIDI DI AZOTO, che potrebbero comunque essere drasticamente ridotti con l’impiego di adeguati dispositivi catalitici.
• La combustione con ossigeno e l’uso del vapore così prodotto per l’alimentazione di una turbina a vapore.
Questa tecnologia sembra essere particolarmente promettente per impianti di taglia medio-piccola, da utilizzare per rispondere ai picchi di richiesta di energia elettrica sulla rete, in quanto caratterizzata da costi di impianto relativamente contenuti e da un’elevata flessibilità di esercizio (rapidità di entrata in funzione, capacità di adeguare la produzione alle richieste della rete).
Nel breve-medio termine, l’idrogeno e l’ossigeno necessari potrebbero essere ottenuti per elettrolisi dell’acqua effettuata nelle ore notturne utilizzando l’elettricità prodotta come surplus dalle centrali convenzionali o nucleari operanti a ciclo continuo, dando vita a un vero e proprio sistema di accumulo di energia altrimenti inutilizzata.
• L’alimentazione, insieme con ossigeno, di celle a combustibile, dispositivi elettrochimici che producono acqua ed energia elettrica senza i vincoli termodinamici che limitano l’efficienza dei processi di combustione.
Esistono diversi tipi di celle a combustibile e ogni tipo ha temperatura di funzionamento, dimensioni, stato fisico (gas o liquido) e grado di purezza di H2 e O2 ottimali.
Numerosi impianti basati sulla tipologia delle celle cosiddette “ad acido fosforico” sono stati realizzati in diversi Paesi, Italia compresa, con potenze dell’ordine di qualche MW.
Questi impianti possono raggiungere rese di conversione in energia elettrica anche maggiori del 50%.
Altre tipologie di celle, che dovrebbero presentare efficienze di conversione ancora maggiori, sono attualmente oggetto di numerose attività di ricerca e sviluppo.
Le celle a combustibile sono silenziose e possono essere realizzate anche in taglie ridotte (< 50 kW) senza apprezzabili aumenti di costo, e rappresentano quindi un sistema estremamente promettente per una conversione diretta dell’idrogeno in elettricità in impianti sia centralizzati, sia diffusi sul territorio, con un impatto ambientale praticamente nullo.
Gli impieghi dell’idrogeno nel settore dei trasporti sono stati oggetto di numerose sperimentazioni, che hanno riguardato sia gli autoveicoli, sia gli aerei e, in qualche caso, i razzi e i velivoli aerospaziali (l’esempio significativo è la navetta americana shuttle, i cui motori a razzo sono alimentati da IDROGENO e ossigeno liquidi).
Per quel che riguarda l’uso dell’idrogeno liquido nell’alimentazione dei jet commerciali (tecnologia che, in linea di principio, presenta il vantaggio di un livello di emissioni inquinanti decisamente ridotto rispetto al cherosene) non si è andati al di là della realizzazione di alcuni prototipi, e, rispetto a qualche anno fa, l’interesse per questo tipo di applicazione sembra essere notevolmente diminuito.
L’uso dell’idrogeno per l’alimentazione degli autoveicoli (autobus, autocarri e auto private) sembra avere invece prospettive molto migliori, soprattutto per quel che riguarda i veicoli alimentati con celle a combustibile.
Infatti, i veicoli a IDROGENO possono essere senz’altro considerati del tipo a “emissioni quasi zero”, se l’idrogeno viene utilizzato direttamente come combustibile nei motori a combustione interna (mezzi di trasporto pubblici alimentati con IDROGENO gassoso compresso in bombole, di concezione analoga agli equivalenti autobus a METANO) e a “emissioni zero”, come le più tradizionali auto elettriche, se l’idrogeno viene usato per produrre elettricità - che costituisce poi la vera e propria forza motrice - con un sistema di celle a combustibile.
La probabile adozione di misure sempre più restrittive sui livelli di emissioni degli autoveicoli nei paesi maggiormente industrializzati, sull’esempio di quanto stabilito negli USA dallo Stato della California, aprirà nuovi e consistenti spazi di mercato per veicoli di nuova concezione ad emissioni ridottissime o nulle e, in quest’ambito, i veicoli a IDROGENO sembrano essere quelli maggiormente favoriti.
Infatti, rispetto ad un tradizionale veicolo elettrico alimentato a batterie, l’idrogeno utilizzato per l’alimentazione di un veicolo a celle a combustibile presenta una densità di energia notevolmente maggiore, che si traduce in un migliore rapporto peso/potenza di questo sistema rispetto al primo.
Inoltre, i tempi di ricarica delle batterie sono molto lunghi - dell’ordine delle ore - mentre quelli dei serbatoi di IDROGENO sono di qualche decina di minuti per l’idrogeno gassoso e analoghi a quelli di un classico rifornimento di benzina per l’idrogeno liquido.
La tecnologia dei veicoli con sistemi di propulsione basati su celle a combustibile alimentate a IDROGENO ha ormai superato la fase di sperimentazione e dimostrazione e si avvia a diventare pienamente commerciale.
Proprio di recente, infatti, il gruppo tedesco-americano Daimler-Chrysler ha annunciato la messa in produzione nel 2004 di un’auto, denominata Necar 4, dotata di un motore elettrico da 55 kW (pari a 75 cavalli), alimentato da celle a combustibile a idrogeno, destinata in primo luogo al mercato americano, California in testa.
L’auto in questione, realizzata con la carrozzeria e la meccanica della Mercedes Classe A, utilizzerà come combustibile IDROGENO liquido contenuto in un apposito serbatoio refrigerato, ed avrà un’autonomia di circa 450 chilometri, ben maggiore delle attuali auto elettriche a batteria, e una velocità massima di 145 km orari.
E’ molto probabile che, spinte da questo esempio, altre case automobilistiche (BMW, Mazda etc.), che hanno già sviluppato e sperimentato a lungo prototipi di veicoli analoghi, diano anch’esse inizio alla produzione in serie di veicoli a IDROGENO entro pochi anni.
Lineamenti per iniziative di ricerca e di sperimentazione
Una strategia di ampio respiro per lo sviluppo e la diffusione di una filiera di produzione / utilizzazione energetica dell’idrogeno non può, ovviamente, prescindere da un efficace scambio di informazioni e coordinamento dei numerosi programmi di ricerca, sviluppo e dimostrazione in corso in tutti i Paesi maggiormente sviluppati, in quanto la complessità dei problemi e la molteplicità delle possibili soluzioni richiedono uno sforzo prolungato e coordinato a livello internazionale, di tutti i soggetti interessati (industria, mondo della ricerca, decisori politici e amministrazioni pubbliche).
In particolare, industria e mondo della ricerca dovranno adoperarsi per affrontare e risolvere le questioni ancora aperte sul piano delle tecnologie, mentre spetterà ai decisori politici e alle pubbliche amministrazioni il compito di promuovere, con interventi adeguati sul piano normativo e legislativo, la diffusione di questa come di altre possibili FONTI ENERGETICHE RINNOVABILI, nella prospettiva di uno sviluppo realmente sostenibile e di un migliorato rapporto fra attività produttive, qualità della vita e ambiente naturale.
Senza alcuna pretesa di essere esaustivi, e nella piena consapevolezza del fatto che eventuali attività di ricerca e sperimentazione sull’argomento “idrogeno” non possono essere pianificate autonomamente a livello locale, ma debbano in primo luogo cercare il confronto e l’integrazione con chi sta già lavorando da anni nel settore specifico, si ritiene opportuno porre l’accento su alcuni temi - o linee di attività - che potrebbero essere comunque oggetto di attenzione nell’ipotesi di dar vita ad iniziative di ricerca, sviluppo e dimostrazione sull’idrogeno nel nostro Paese.
In particolare, possibili future iniziative sull’argomento dovrebbero riguardare:
• Il ciclo dell’idrogeno.
Dovrebbero essere pianificate e supportate iniziative tendenti a dimostrare la fattibilità tecnologica dell’intero ciclo di produzione dell’idrogeno da fonti RINNOVABILI e di utilizzazione dell’idrogeno prodotto per la generazione di elettricità o la propulsione di veicoli.
Nell’ambito di simili iniziative dovrebbe essere possibile esaminare in dettaglio molte diverse tecnologie legate al ciclo dell’idrogeno.
• L’aspetto della sicurezza.
Nella pubblica opinione, la sicurezza è uno dei principali problemi legati all’uso dell’idrogeno.
L’industria chimica, che utilizza l’idrogeno da molto tempo, ha raggiunto al riguardo livelli di sicurezza elevati, ma la diffusione di nuove forme di utilizzazione in campo energetico richiede da un lato lo sviluppo di adeguate tecnologie e dall’altro una approfondita preparazione del personale addetto alle diverse operazioni.
L’approccio più corretto è quello di indirizzare gli sforzi sia sulle misure di prevenzione, sia su quelle di mitigazione delle conseguenze di eventuali incidenti.
• La produzione dell’idrogeno.
L’obiettivo prioritario dovrebbe essere quello di ridurre i costi aumentando da un lato l’efficienza dei processi elettrolitici e incrementando dall’altro il ricorso alle fonti RINNOVABILI, a partire da quelle mature ed economiche, come l’idroelettrica.
• L’immagazzinamento dell’idrogeno.
La mancanza di adeguati sistemi di immagazzinamento costituisce in molti casi un serio ostacolo all’impiego dell’idrogeno. Un approccio corretto potrebbe essere quello di usare le tecnologie già disponibili (immagazzinamento in bombole o serbatoi refrigerati) per le applicazioni specifiche per le quali tali tecnologie possono essere considerate mature e convenienti, e di promuovere nuove iniziative su tecnologie promettenti, ma non ancora sufficientemente affidabili, come la microincapsulazione, l’adsorbimento su carboni attivi, la formazione di idruri organici o metallici e, per grandi quantità, l’immagazzinamento in cavità sotterranee.
• L’utilizzazione dell’idrogeno. Dovrebbero essere realizzati e sperimentati sia sistemi per la produzione di elettricità, sia - in stretta collaborazione con l’industria automobilistica - tecnologie per la realizzazione di veicoli innovativi alimentati a idrogeno.
• Il trasporto dell’idrogeno. Soprattutto per quel che riguarda la realizzazione e la gestione di reti di DISTRIBUZIONE dedicate, analoghe agli attuali METANOdotti.
L’idrogeno, specie se ricavato per elettrolisi dall’acqua, costituisce, in prospettiva, una valida alternativa ai combustibili fossili nel settore dell’autotrazione: sotto forma di gas, può essere trasportato e utilizzato in modo sostanzialmente analogo al GAS NATURALE, e sono già disponibili tecnologie efficaci per il suo immagazzinamento, trasporto ed utilizzazione come combustibile liquido.