Indipendenza energetica, i rischi dell’idrogeno verde

La transizione e l’autonomia energetica non possono transigere da due parametri fondamentali, non solo per l’Italia ma per tutta l’Europa: l’effettiva disponibilità di risorse naturali - vento, sole e terra – e le relazioni fiduciarie ed i patti strategici con gli altri Stati del mondo. 

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A cominciare dalla Seconda Guerra mondiale l’eccezionale sviluppo industriale si è basato sul petrolio e sui suoi derivati (e solo successivamente sul gas), portando la costruzione del blocco dei Paesi produttori contro i paesi consumatori. Attraverso varie crisi petrolifere, esplosione di prezzi e razionamenti della disponibilità di materia prima, gli Stati consumatori hanno nel tempo maturato varie strategie per affrancarsi dalla dipendenza dai paesi produttori, prima tra tutte la ricerca di soluzioni alternative al petrolio.

Con la perdita di popolarità della fissione nucleare, a causa degli eventi catastrofici di Chernobyl (1986) e Fukushima (2011), e degli elevati livelli di sicurezza necessari per tali tecnologie, risultate spesso antieconomiche anche per i costi di decommissioning, a cominciare dagli anni 2000 le economie avanzate occidentali hanno accelerato la pianificazione dell’indipendenza energetica da fonti fossili, basandosi sulla produzione dell’energia elettrica da fonti rinnovabili, in particolare vento e sole.

Curve di apprendimento, incentivi finanziari ed economie di scala hanno portato un abbassamento dei costi dell’ordine del 90% in circa 20 anni, rendendo possibile il passaggio da progetti di pochi MW a progetti di GW (scala 1000X).

La disponibilità di parchi fotovoltaici ed eolici di grandi dimensioni (Utility scale, cioè dai 100 MW ai 2-3 GW) ha abilitato una nuova frontiera tecnologica: la produzione di idrogeno verde per sostituire i combustibili fossili.

Negli ultimi 3-5 anni, l’idrogeno verde, ha sicuramente assunto il ruolo di campione della transizione energetica, di “combustibile rinnovabile” perché rappresenta una strategia per immagazzinare energia rinnovabile in idrogeno ed ossigeno, garantendo disponibilità energetica continua.

Il megatrend della decarbonizzazione per ridurre l’immissione di CO2 nell’atmosfera e l’innalzamento delle temperature, ha di fatto innescato una visione di lungo periodo fondata sull’economia ad idrogeno.

Ma siamo certi che l’idrogeno verde rappresenti l’unica risposta universale alla sostituzione dei combustibili fossili? La politica energetica deve fare i conti con la politica reale: ovvero decidere se sia opportuno investire sulla cooperazione con Paesi che posseggono le risorse naturali per produrre grandi quantità di energia verde o piuttosto scegliere l’indipendenza energetica da costruire, costi quel che costi.

Il punto è che per produrre idrogeno verde, occorrono GW di energia rinnovabile completamente dedicati agli elettrolizzatori e, di conseguenza, un impegno di suolo o di aree marine estremamente vaste, oltre che naturalmente una buona dotazione di irradiazione solare e vento costante. Nelle economie occidentali, che hanno sposato la logica del “Net Zero Carbon” al 2050, a questi insediamenti ad alto consumo di suolo si devono aggiungere quelli già previsti per produrre energia elettrica in linea con gli obiettivi di decarbonizzazione.

Un GW di campo solare richiede mediamente una disponibilità di terreno pari a circa 16 km2, cioè un’area di circa 4 Km x 4 Km, praticamente impossibile da trovare liberamente a meno di andare ad insediarsi in ampie zone agricole pianeggianti, dopo aver acquisito il consenso di spesso innumerevoli proprietari del suolo.

In Europa non esistono superfici onshore libere da insediamenti agricoli e nessuno Stato vuole rinunciare alla sua vocazione agro-alimentare, gli impianti Utility Scale sono quindi realizzabili rapidamente soltanto in aree del mondo dove c’è abbondanza di superficie non utilizzata a scopi urbani, agricoli o industriali.

È una considerazione che induce a immaginare, ad esempio, che i Paesi europei co-investano nei vicini Paesi del Nord Africa, attuali fornitori strategici di gas per l’Europa, per produrre localmente l’idrogeno verde attraverso megaimpianti ubicati in zone desertiche, per poi trasportare il prezioso combustibile attraverso nuove tubazioni, o compresso in navi cisterna.

Pur trovando una bancabilità “tecnica” di una tale politica, si tratterebbe di risolvere un quesito di fondo: l’Europa può fidarsi? Dopo anni di dipendenza dai Paesi produttori di combustibili fossili, alla mercè delle tensioni geopolitiche spesso trasformate in conflitti sanguinosi ed imprevedibili, siamo disponibili a correre lo stesso rischio (ciclicamente divenuto vera e propria crisi energetica per petrolio e gas) anche per i prossimi 100 anni?

Che importanza ha la logica del “Net Zero Carbon” se i rischi di conflitti non diminuiranno anzi aumenteranno per procurarsi idrogeno verde?

L’analogia con i terribili avvenimenti in Ucraina e con l’impennata dei prezzi del petrolio e del gas non lascia alcun dubbio su una conclusione forte e determinante per le strategie energetiche di immediata attuazione, ossia la catena energetica di uno Stato deve basarsi sul massimo controllo delle fonti nazionali e su meccanismi solidali con Paesi alleati.

Nel 2022 siamo ancora lontani da una situazione simile a quella degli Stati Uniti D’America: gli Stati della Comunità Europea richiederanno ancora tanti anni di lavoro per l’effettiva unità di intenti e l’implicazione purtroppo è che ogni Stato, e conseguentemente ogni industria che voglia non dipendere da fonti altrui, deve in gran parte fare conto sulle proprie fonti “rinnovabili” nazionali.

Occorre di conseguenza integrare diverse tecnologie rinnovabili per garantire servizi elettrici e termici 24/7, non necessariamente arrivando all’idrogeno ma andando direttamente a fornire localmente quello che occorre ai settori produttivi industriali.

Inoltre, è centrale creare e rafforzare dei meccanismi collaborativi di lungo periodo con alleati internazionali con cui stabilire patti strategici di mutuo interesse. 

Ogni Paese, Italia in primis, non può contare su un solo Santo Graal per raggiungere l’indipendenza energetica. Allora quali possono essere le reali politiche di lungo termine verso l’indipendenza energetica verde?

La risposta risiede nel combinare politiche di energia rinnovabile immediate che consentano di produrre a costi certi e stabili energia elettrica e termica, con progetti di lungo periodo quali l’idrogeno verde:

Installazione di “grandi” impianti solari nel Sud Italia e di eolico offshore, utilizzo strategico e nell’interesse pubblico di aree agricole e aree industriali da riqualificare, creazione di storage hub combinando batterie elettrochimiche con storage termico, spinta alla decentralizzazione della produzione di energia elettrica attraverso l’obbligo (incentivato) di installazione di pannelli solari su ogni tetto italiano compatibile, incentivazione del Power to Heat: gli eccessi di produzione da energia rinnovabile sono trasformati in calore a disposizione di distretti industriali, teleriscaldamento e raffrescamento urbano, creazione di isole per l’idrogeno verde in vicinanza ai grandi impianti rinnovabili, costruzione e consolidamento di relazioni fiduciarie di mutuo interesse e di lungo periodo con i paesi in prospettiva produttori di idrogeno verde ad alta stabilità politica e strategica, come i Paesi del Golfo.

Come Magaldi stiamo lavorando per produrre la migliore soluzione di storage termica, con una taglia per il momento solo industriale (e non civile), basata sull’immagazzinamento di energia elettrica e termica in un letto fluido immerso nella sabbia. Una soluzione semplice e straordinariamente efficiente per accumulare grandi quantità di calore ad alte temperature e disporre di energia termica (ed eventualmente elettrica) quando più occorre, senza bruciare alcun combustibile fossile.

In più, le macchine sono progettate con materiali semplici e duraturi, minima usura e manutenzione e durate superiori ai 30 anni, consentendo alla tecnologia denominata Mgtes di essere una vera e propria infrastruttura energetica del Paese, al pari delle centrali di produzione energetica e delle reti elettriche e del gas. Lo storage termico Mgtes rappresenta un elemento infrastrutturale (che contribuisce ad un’utilità di lunghissimo periodo) di alto interesse per ogni paese nel quale si perseguano politiche spinte di transizione energetica indipendente. 

* General Manager of Magaldi Green Energy Middle East