Negli ultimi anni l’idrogeno verde è emerso come una delle tecnologie più promettenti per la decarbonizzazione dell’economia. Si tratta di una forma di idrogeno prodotta tramite fonti rinnovabili, capace di alimentare processi industriali, trasporti e reti energetiche senza emissioni di CO₂.
In un contesto segnato dalla crisi climatica e dalla necessità di ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, l’idrogeno verde rappresenta una soluzione chiave per la transizione energetica.
Ma che cos’è l’idrogeno verde, come si produce, quali sono i suoi vantaggi e i limiti attuali, e chi lo sta già utilizzando in Italia? In questo articolo risponderemo a tutte queste domande, offrendo una panoramica chiara e aggiornata su una delle risorse più discusse della nuova economia sostenibile.
Che cos’è l’idrogeno verde
L’idrogeno verde è un gas prodotto attraverso un processo chiamato elettrolisi dell’acqua, alimentato esclusivamente da energia rinnovabile (solare, eolica o idroelettrica). A differenza dell’idrogeno “grigio” o “blu”, che derivano dal gas naturale e comportano emissioni di CO₂, l’idrogeno verde è considerato carbon neutral, perché non produce gas serra né durante la produzione né durante l’utilizzo.
La sua formula chimica è la stessa (H₂), ma cambia radicalmente l’impatto ambientale del ciclo produttivo. È per questo che viene spesso definito un “vettore energetico pulito”: può essere prodotto, stoccato e utilizzato per generare energia in modo sostenibile, contribuendo alla decarbonizzazione di settori difficilmente elettrificabili, come l’industria pesante o i trasporti a lunga percorrenza.
Come si produce l’idrogeno verde
La produzione dell’idrogeno verde avviene tramite un processo chiamato elettrolisi dell’acqua, una tecnologia che consente di scindere le molecole di H₂O in idrogeno (H₂) e ossigeno (O₂) utilizzando energia elettrica proveniente da fonti rinnovabili.
Il cuore del processo è l’elettrolizzatore, un dispositivo in cui due elettrodi, immersi in acqua demineralizzata, vengono attraversati da corrente continua. Questo fa sì che l’idrogeno si separi e venga raccolto in forma gassosa, pronto per essere compresso, stoccato o trasportato.
Ciò che rende l’idrogeno “verde” non è solo il processo in sé, ma la fonte di elettricità impiegata: se l’elettricità deriva da centrali fotovoltaiche, impianti eolici o idroelettrici, l’intero ciclo produttivo risulta privo di emissioni climalteranti.
Questo approccio lo distingue dall’idrogeno grigio, prodotto da gas naturale con rilascio di CO₂, e dall’idrogeno blu, che utilizza tecnologie di cattura e stoccaggio della CO₂ (CCS), ma comunque partendo da fonti fossili.
L’elettrolisi ha però attualmente un rendimento energetico inferiore rispetto ad altre tecnologie e comporta costi elevati, che rendono la produzione su larga scala ancora poco competitiva. Tuttavia, grazie alla crescita delle rinnovabili e agli investimenti in innovazione, si prevede un calo dei costi significativo entro il 2030.
Quanta acqua serve per produrre 1 kg di idrogeno?
Per produrre 1 chilogrammo di idrogeno verde sono necessari circa 9 litri di acqua pura, ovvero acqua deionizzata o demineralizzata. Tuttavia, considerando anche le perdite di processo, il fabbisogno reale può salire a circa 10–12 litri per kg.
Non si tratta quindi di volumi eccessivi, ma la disponibilità di acqua dolce di qualità è comunque un fattore critico, soprattutto in aree aride. Per questo motivo si stanno studiando tecnologie che permettano l’uso di acqua marina previa desalinizzazione, o sistemi di recupero idrico per ottimizzare l’efficienza dell’intero ciclo.
A cosa serve l’idrogeno verde
L’idrogeno verde è un vettore energetico estremamente versatile, e proprio per questa ragione è considerato uno dei pilastri della transizione ecologica. Le sue applicazioni coprono diversi settori strategici, soprattutto quelli difficili da elettrificare o con elevati consumi energetici.
Ecco i principali ambiti di utilizzo:
- Industria pesante: viene impiegato nei processi industriali ad alta temperatura, come nella produzione di acciaio, cemento e fertilizzanti, in sostituzione di combustibili fossili.
- Trasporti: l’idrogeno può alimentare veicoli a celle a combustibile (auto, autobus, treni, camion e navi), offrendo un’alternativa a lunga autonomia rispetto ai veicoli elettrici a batteria.
- Produzione di energia: può essere usato per stabilizzare la rete elettrica, accumulando energia da fonti rinnovabili e rilasciandola nei momenti di picco di domanda (power-to-gas).
- Riscaldamento e reti di distribuzione: in futuro, l’idrogeno potrebbe essere immesso nelle reti esistenti di gas naturale (in forma pura o miscelata), riducendo le emissioni legate al riscaldamento domestico e industriale.
In sintesi, l’idrogeno verde è un elemento chiave per la decarbonizzazione dove l’elettricità da fonti rinnovabili non è sufficiente o tecnicamente applicabile.
Chi produce idrogeno verde in Italia?
In Italia, la produzione di idrogeno verde è ancora agli inizi, ma diversi progetti stanno prendendo forma. Alcuni degli attori principali includono:
- SNAM, con investimenti su elettrolizzatori e hub energetici per l’idrogeno.
- Enel Green Power, che sta realizzando impianti per la produzione integrata da solare ed elettrolisi.
- H2IT (Associazione Italiana Idrogeno), che promuove iniziative e partnership nel settore.
- H2 Vallecamonica e Hydrogen Valley Basilicata, esempi di progetti locali che puntano a creare filiere regionali basate sull’idrogeno verde.
Anche il PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza) prevede investimenti significativi per lo sviluppo dell’idrogeno, in particolare in aree industriali dismesse o da riconvertire.
Qual è la differenza tra idrogeno verde e blu
Sia l’idrogeno verde che l’idrogeno blu sono considerati strumenti utili per la transizione energetica, ma presentano differenze fondamentali legate al metodo di produzione, all’impatto ambientale e ai costi.
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Caratteristica |
Idrogeno verde |
Idrogeno blu |
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Fonte |
Energia elettrica da fonti rinnovabili |
Gas naturale (metano) |
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Metodo |
Elettrolisi dell’acqua |
Steam reforming + CCS (cattura CO₂) |
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Emissioni di CO₂ |
Nessuna (se alimentato al 100% da rinnovabili) |
Emissioni contenute grazie alla cattura, ma non nulle |
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Sostenibilità |
100% rinnovabile e a basso impatto |
Transizione “ponte”, ma ancora legata a fonti fossili |
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Costo attuale |
Più alto, ma in calo con la scalabilità |
Inferiore, ma dipende dal prezzo del gas e dalla gestione della CO₂ |
In pratica, l’idrogeno blu rappresenta una soluzione intermedia: riduce le emissioni rispetto all’idrogeno grigio, ma non è completamente pulito. L’idrogeno verde, invece, è l’unica opzione realmente carbon-free, anche se oggi è ancora più costoso da produrre.
Tuttavia, con l’espansione delle rinnovabili, il calo del prezzo degli elettrolizzatori e il supporto delle politiche europee, l’idrogeno verde è destinato a diventare sempre più competitivo e centrale nel mix energetico del futuro.
Pro e contro dell’idrogeno verde
Come ogni tecnologia emergente, anche l’idrogeno verde presenta vantaggi significativi ma anche criticità da risolvere. Analizzarli è fondamentale per comprendere il reale potenziale di questa risorsa nella transizione ecologica.
Vantaggi dell’idrogeno verde
- Zero emissioni di CO₂: se prodotto da energie rinnovabili, l’idrogeno verde è una fonte di energia completamente pulita.
- Flessibilità d’uso: può essere impiegato in numerosi settori, dall’industria ai trasporti, dallo stoccaggio energetico al riscaldamento.
- Stoccaggio e trasporto dell’energia: permette di immagazzinare l’energia prodotta in eccesso da fonti rinnovabili, superando i limiti dell’intermittenza.
- Decarbonizzazione dei settori hard-to-abate: è una delle poche soluzioni praticabili per industrie come siderurgia, chimica o trasporto pesante.
Svantaggi e limiti attuali
- Costi elevati: la produzione tramite elettrolisi è ancora molto più cara rispetto alle alternative basate su fonti fossili.
- Bassa efficienza energetica: dal punto di vista del bilancio energetico, l’intero ciclo (produzione, compressione, trasporto, riconversione) comporta notevoli perdite.
- Infrastrutture insufficienti: mancano reti di distribuzione, sistemi di stoccaggio diffusi e normative chiare in molti Paesi, Italia compresa.
- Domanda elevata di energia e acqua: la produzione su larga scala richiede grandi quantità di elettricità verde e acqua pura, risorse che devono essere pianificate con attenzione.
L’idrogeno verde, quindi, non è la panacea universale, ma rappresenta una soluzione strategica da integrare in un mix di tecnologie a basse emissioni, soprattutto nei settori dove l’elettrificazione diretta non è praticabile.
Una tecnologia per il futuro
L’idrogeno verde è molto più di una semplice promessa nel panorama delle energie rinnovabili: rappresenta un pilastro potenziale per decarbonizzare settori energivori, accumulare energia in modo flessibile e costruire un sistema energetico realmente sostenibile.
Sebbene oggi il suo sviluppo sia frenato da costi elevati e infrastrutture ancora immature, le prospettive per i prossimi anni sono estremamente favorevoli. Grazie all’aumento della produzione di energia rinnovabile, alla riduzione dei costi degli elettrolizzatori e al sostegno delle politiche europee e nazionali, l’idrogeno verde è destinato a giocare un ruolo chiave nella transizione ecologica.
Investire oggi nella conoscenza e nello sviluppo di questa tecnologia significa prepararsi a un futuro più resiliente, pulito ed energeticamente indipendente.