Idrogenu senza rimorsu: cumu u vedenu i Tedeschi
Discorsu di Giuseppe Tomassetti (vicepresidente FIRE) è Michelangelo Celozzi (presidente esecutivu di TEN srl)
L'11 di ferraghju di u 2021, Agora, l'Agenzia tedesca di transizione energetica, hà presentatu un studiu intitulatu "No regret Hydrogen" 3, chì avemu parafrasatu in u nostru titulu, nantu à i prossimi passi per a custruzzione di una infrastruttura di Hydrogen in Europa, prodotta da fonti rinnuvevuli.
U studiu hè statu piazzatu in un'inchiesta pubblica internaziunale è raprisenta un'occasione per noi di fà un bilanciu di qualchi passu cruciale in u sviluppu di una catena di fornitura di Idrogenu, à nantu à i quali stabilisce e priorità per l'usu di e risorse economiche è finanziarie pertinenti fatte dispunzione dispunibile da l'UE per sustene a Transizione Energetica.
Prima di tuttu, deve esse ricordatu chì a tecnulugia di l'idrogenu ùn hè micca nova, essendu stata sviluppata in l'ultimi decennii per alcune applicazioni specifiche.
Dunque Idrogenu ùn hè micca un "cambiatore di ghjocu" per u settore di l'ambiente è di l'energia, ma una di e pussibuli opzioni da valutà senza preconcetti, ma ancu senza false speranze, partendu da cunniscenze digià cunsulidate. Da quì l'eccellente titulu di u studiu "Senza rigrettu Idrogenu": ùn avè micca rimorsu …
Quì sottu si riferisce à un breve riassuntu di u studiu, per poi espone alcuni cumenti per a situazione in Italia di infrastrutture per a produzzione è l'usu di l'idrogenu.
A DUMANDA DI H2
In u Studiu, l'analisi di a dumanda si riferisce à dui orizonti temporali: 2030 è 2050. L'usi termichi attuali di l'energia sò largamente in relazione cù usi à temperature inferiori à 100 ° C, per suddisfà chì esistenu digià soluzioni più efficienti. . U listessu hè veru per u almacenamentu di l'electricità, per quale u studiu hè statu cuncentratu nantu à l'applicazioni per quale H2 hà u so propiu valore da u puntu di vista chimicu, invece di l'energia.
Attualmente (2020) i settori d'usu di H2 sò raffinerie è produzzione d'ammoniaca. In questu decenniu si svilupperà l'usu per a riduzione diretta di minerali ferrosi; in u decenniu 2030-2040 l'usu in raffinerie si riduce progressivamente per via di a riduzione di combustibili fossili, rimpiazzata, in u decenniu dopu, da a rigenerazione chimica di i plastichi.
A dumanda generale di H2 in questi trè settori d'usu (acciaiu, ammoniaca è rigenerazione) hè stimata per ascendere, per tutta l'UE, à 270 TWh / annu, in termini di energia, abbastanza costante in u periodu in esame; a previsione di a dumanda annuale in Italia hè cuncintrata in raffinerie è in ILVA per 18-16 TWh / a.
L'offerta di H2
L'alternativa trà H2 turchinu (derivatu da metanu fossile cù cattura è immagazzinamentu di CO2) è H2 verde (derivatu da elettrolisi di l'acqua, alimentata da elettricità prodotta da fonti rinnovabili) hè stata esaminata; tuttavia sta finestra di scelta tecnicu-ecunomica deve restà valida solu per uni pochi d'anni, dunque puderia influenzà solu quelli paesi, cum'è a Norvegia è u Regnu Unitu, chì anu dighjà sviluppatu e tecnulugie per l'usu, cattura è almacenamentu di CO24 è sopratuttu i regolamenti cunnessi, per i quali u cuntestu prevede prucessi d'auturizazione più semplici.
Per l'altri paesi si crede chì e risorse per a realizazione di prughjetti basati annantu à l'usu di l'idrogenu turchinu , è sopratuttu nantu à u almacenamentu è a distribuzione remota, seranu annullate da a riduzione prevista in i costi di produzione di l'idrogenu, vale à dì di u elettrulizatori, valutati in cundizioni tradiziunali di u mercatu intornu à 450 € / kW in u 2030 è 260 € / kW in u 2050, ma per i quali si prevede chì u stimulu di u mercatu cù incentivi adeguati (assai prubabile) puderia riduce i costi finu à circa 96 € / kW è 67 € / kW, in i listessi anni.
A riduzione di u costu di l'elettroliseri favurizerebbe i paesi di l'Europa Centrale è Meridiunale, chì puderianu aduprà fotovoltaicu senza prublemi, malgradu a più grande stagionalità è fattori di carica inferiori di e piante, paragunatu à i paesi di u Nordu, induve l'interessu hè prevalente. energia eolica off-shore (cun fondu marinu pocu fondu è fattore di carica di e piante in l'ordine di 4.000 h / a).
U studiu face dunque l'ipotesi di a diffusione di e centrale eoliche in i paesi di u Nordu è di e centrale fotovoltaiche in l'Europa Centrale è Meridiunale.
A LOGISTICA
Questa questione hè estremamente pertinente, postu chì a tecnulugia di l'idrogenu ùn hè micca nova è i prublemi di almacenamentu è trasportu sò ben cunnisciuti. Sfortunatamente, hè ancu u prublema più delicatu è difficiule, induve i dati è l'infurmazioni sò menu sicuri è cunsulidati: quì ùn si tratta micca di rimpiazzà un cumpunente in una catena di furnimentu digià attiva è strutturata da decennii, ma si tratta di fà ipotesi una catena di furnimentu cumpletamente nova. chì deve risponde à una seria di parametri spessu dipendenti da u territoriu.
L'usi preferenziali saranu quelli chì furniscenu costantemente è garantiti. L'industria di u gasu oghje garantisce l'approvvigionamentu, mischjendu a produzzione interna è l'importazioni, grazia à una rete di gasdotti interconnessi, estesa à livellu regiunale, è à una seria di rigassificatori, alimentati da cisterne per u trasportu di GNL. Per gestisce e variazioni stagionali di a dumanda, i campi di gas impoveriti usati cum'è cisterne di stoccaggio sò aduprati induve esistenu.
Una infrastruttura di stu tippu, dedicata à H2, ùn esiste micca; d'altra parte, i volumi previsti sò solu una piccula percentuale di u cunsumu attuale di metanu, dunque hè pussibule, cunsidendu a cumplessità di l'aspetti di sicurezza per usi distribuiti, chì sta infrastruttura ùn nascerà mancu in u futuru. L'infrastrutture per l'usu di H2, in fatti, ùn anu micca u vinculu di a lucalizazione di e fonti di fornimentu di materie prime energetiche, dunque u so sviluppu hè previstu, almenu in una fase iniziale, senza cunnessioni tra di esse, intornu à i punti di cunsumazione.più pertinente, cun una stretta leia trà pruduzzione è usu.
A produzzione di H2 da fonti rinnuvevuli, è in particulare fotovoltaica, riflette tutti i prublemi di intermittenza, sia cutidiana sia stagionale, di a produzzione elettrica da fonti rinnovabili, dunque richiede una infrastruttura di stoccaggio, di elettricità o idrogenu, di dimensioni adeguate. caratteristiche di a pianta unica.
U studiu indica per l'Europa di u Sud a necessità di l'accumulazione di l'ordine di 40% di u cunsumu annuale; u metanu accumulatu in i serbatoi taliani, ancu cù tutti i licenziamenti esistenti, hè circa u 20% di u cunsumu annuale.
Tuttavia, ùn ci sò sperienze di accumulazione di idrogenu in cavità naturali, nè sò regulamenti da seguità per adattalli à sta funzione definita; u studiu ùn esclude micca chì in u futuru i depositi di metanu impoveriti aduprati per u almacenamentu di metanu ponu esse aduprati cum'è serbatoi di idrogenu, ma si crede chì l'unica soluzione chì pò riceve una rapida appruvazione hè quella di e grotte in i depositi di sale.
Per volumi assai chjuchi, l'accumulazioni in serbatoi di metallo sò pussibili, ma cun costi elevati di custruzzione è operativi (per a compressione à 700 atm), cunnessi à i rischi di sicurezza
U studiu ammenta i prublemi di l'usu pussibule di cundutti di metanu esistenti per a distribuzione di H2, ma ùn studia micca a valutazione di i prublemi tecnichi pertinenti (perdite è fratture fragili), ancu menu regulatori. U studiu hà valutatu l'usu pussibule di H2 mischiatu cù metanu6 in rete, ma cun risultati negativi per via di a perdita di valore di u pruduttu paragunatu à i costi d'investimentu
CUNCLUSIONI
U studiu valuta i costi per e varie soluzioni logistiche è cunclude chì quattru zone europee sò cuncepibili cume candidati per e reti lucali di idrogenu per usi cuncentrati in attività chì sò difficiuli da decarbonizà:
• unu trà Dunkerque è Amburgo, attraversu u Belgiu è l'Olanda,
• una seconda nant'à a costa catalana,
• un terzu trà Polonia è Lituania,
• infine, un quartu in i Balcani.
L'Italia hè esclusa per via di a mancanza di depositi di sale in cui puderebbe effettuà l'accumulazioni.
Solu hè citatu un studiu di casu nantu à a costa tuscana, cù H2 purtatu per mare (prubabilmente in forma di NH3) cù l'usu di cisterne metalliche; in ogni modu, questu implica un costu per u almacenamiento chì hè trè volte più altu ch'è per a produzzione di H2.
Sulla basa di e valutazioni riportate in u Studiu, ponu esse aghjunti alcuni cumenti nantu à u sviluppu micca tantu di una catena di fornitura italiana di Idrogenu, postu chì u so isolamentu da u cuntestu europeu ùn hè micca prubabile, ma nantu à e caratteristiche di i prughjetti pussibuli chì ponu esse sviluppatu in Italia è i tempi di sviluppu.
Ogni prughjettu ùn pò micca esse separatu da un studiu preventivu di fattibilità tecnico-economica, per identificà l'usu industriale pussibile di l'idrogenu, e tecnulugie applicabili, in particulare per l'accumulazione di energia per a stabilizazione di u funziunamentu di a pianta di fronte à l'intermittenza u primariu fonte d'energia dispunibile, à breve termine o stagionale, è l'interazzione cù l'infrastrutture elettriche è di gas esistenti.
Per l'Italia, a scelta di a tecnulugia fotovoltaica per a decarbonizazione di l'elettricità hè digià stata fatta, è da quì a necessità di adattà stagionalmente sta produzzione, soprattuttu se vulete rimpiazzà i combustibili fossili in u riscaldamentu invernale, aduprendu pompe di calore elettriche.
Per l'idrogenu, in principiu, l'applicazioni per usi cuncentrati in applicazioni specifiche piglianu a priorità, chì parenu più viabili operativamente è temporaneamente, induve i volumi più grandi è cuncentrati di dumanda permettenu di suppurtà i costi di a produzzione d'idrogenu à cortu-mediu termine.
L'applicazioni più diffuse anu da richiede una analisi approfondita più grande, sia per i volumi coinvolti sia per i prublemi di sicurezza in e fasi di cumulazione è distribuzione di l'idrogenu, ancu da u puntu di vista di e norme tecniche per l'autorizazione di custruzzioni è operazione. manca, è chì parte da e cundizioni specifiche (tecniche, ecunomiche è regulatorie) di u sistema energeticu talianu.
Alcune pruposte in questu sensu sò digià state presentate à u Ministeru di u Sviluppu Ecunomicu, per a custruzzione di un "Prughjettu Importante d'Interessu Cumunu Europeu" (IPCEI) per arricchisce l'uppurtunità di usu di l'idrogenu, in u quadru di l'iniziative di pulitica industriale prumove. Da L'Italia in cunjunzione cù l'altri Stati membri di l'UE è a Cummissione Europea. Frà questi, unu riguarda u studiu di fattibilità di una pianta integrata per a produzzione è l'usu di l'idrogenu pruduttu cù l'elettricità generata da un sistema fotovoltaicu dedicatu, chì permetterebbe di aumentà a penetrazione di e fonti rinnovabili in l'usi finali di l'energia finora soddisfatti esclusivamente da i combustibili fossili, cum'è l'usi termichi à alta temperatura.
Siccomu l'idrogenu pò ancu esse pruduttu elettroliticamente aduprendu l'acqua di mare, stu tipu d'applicazione seria riplicabile in tuttu u Mediterraniu. L'ipotesi di u prugettu hè basata annantu à l'usu innovativu di tecnulugie mature per accelerà i tempi di sviluppu è valurizà e cumpetenze di l'industria italiana, valutendu e pussibilità di sviluppu in termini di capacità produttiva di i sistemi chì cumpunenu l'usina di produzzione d'idrogenu. È scala di a pianta , riducendu i risichi di prestazione è i costi di sviluppu, custruzzione, operazione è manutenzione.
- A pruposta implica quattru tappe:
• Studiu di Fattibilità Tecnica Economica per a custruzzione è a lucazione di una pianta integrata per a produzzione di Idrogenu "verde", cumposta da quattru sezzioni: - Centrale di generazione di energia fotovoltaica per a produzzione di Idrogenu
- Sistema di magazzinu elettricu, per regulà a produzzione di elettricità ogni ghjornu
- Elettrolizatore per a produzzione d'idrogenu è u sistema di alimentazione d'acqua
- Sistema di consegna di idrogenu à a pianta d'usu finale è gestione di l'approvvigionamentu
U studiu duverà identificà i lochi pussibuli di a pianta in relazione à a topulugia di l'infrastrutture elettriche è di gas esistenti, i siti industriali d'usu potenziali è e caratteristiche climatiche, è ancu e scelte di ingegneria per a gestione ottimale di l'approvvigionamentu di idrogenu (analisi di risicu, stabilità, regolazione).
• Inchiesta publica. I risultati di u studiu seranu piazzati in un'inchiesta publica internaziunale, per acquistà pussibuli cuntributi derivanti da diverse sperienze.
• Analisi di u Benefiziu di i Costi per ottimizà a dimensione è a situazione di a pianta, secondu metodulugie ricunnisciute internazionalmente
• Cuncepimentu preliminariu di a pianta è determinazione di e specifiche tecniche per affidà à u mercatu a decisione finale d'investimentu per a Custruzione è u Funzionamentu di a Centrale.
In mancanza di stu tippu d'analisi, in u futuru serà difficiule di fà investimenti significativi per a Transizione Energetica, capaci di scatenà un prucessu di rilanciu è d'innovazione di a nostra ecunumia.
Questa hè una traduzzione automatica da a lingua italiana di un post publicatu in StartMag à l’URL https://www.startmag.it/energia/idrogeno-senza-rimorsi-come-lo-vedono-i-tedeschi/ u Sat, 06 Mar 2021 07:00:23 +0000.