I campi di applicazione dell'idrogeno e la loro importanza

L'utilizzo dell'idrogeno come elemento fondamentale in diversi settori deve essere valutato, dal punto di vista odierno, con probabilità di realizzazione notevolmente diverse fra loro:

Trasporti

Nel settore dei trasporti, l'idrogeno avrà, secondo le previsioni attuali, un ruolo secondario. Il progresso tecnologico nel campo delle batterie esclude di fatto il suo utilizzo nel trasporto motorizzato individuale. Nel trasporto pubblico, da decenni domina comunque la propulsione elettrica sotto forma di treni, metropolitane e tram, mentre l'idrogeno viene utilizzato in misura limitata in campo ferroviario. Per gli autobus e persino per i camion, le soluzioni a batteria sembrano essere la forma più credibile di decarbonizzazione, ma l'idrogeno potrebbe comunque svolgere un ruolo leggermente più importante rispetto agli altri mezzi di trasporto.

Riscaldamento

La situazione è simile per quanto riguarda il riscaldamento. Gli attuali sistemi di riscaldamento a gas e a petrolio saranno probabilmente sostituiti principalmente da pompe di calore. L'idea che l'idrogeno possa essere distribuito nelle abitazioni attraverso tubature locali al posto del gas naturale appare ormai uno scenario irrealistico.

Industria

Nell'industria, invece, l'idrogeno assumerà un ruolo importante. Ad esempio, la produzione di acciaio è di fatto "decarbonizzabile" in modo sensato solo con l'idrogeno. Inoltre, in molte applicazioni industriali è necessario il cosiddetto “calore di processo”. Attualmente questo viene generato principalmente dalla combustione di gas naturale e spesso non è tecnicamente possibile realizzare un'alternativa alimentata dall'elettricità.

Elettricità

La questione più interessante è quale ruolo avrà l'idrogeno nella produzione di elettricità. Partiamo dal presupposto che il futuro sistema elettrico sarà dominato dalla produzione di energia eolica e solare a basso costo. In questo sistema ci saranno molti periodi con un'elevata sovrapproduzione di energia elettrica (come le giornate estive ventose) e altri con una produzione di energia rinnovabile inferiore. Questo equilibrio tra “breeze” e “dark calm” racchiude un elevato potenziale economico.

L'idrogeno può svolgere un ruolo importante come mezzo di accumulo per compensare le fluttuazioni temporanee nell'arco di settimane o mesi. L'energia che nella “breeze” non costa nulla può essere immagazzinata tramite elettrolisi nell'idrogeno. Successivamente, l'idrogeno viene bruciato nelle turbine per produrre elettricità e calore. Sebbene questo processo sia tecnicamente inefficiente, potrebbe essere altamente efficiente dal punto di vista economico.

Va tuttavia sottolineato che l'idrogeno non è l'unico metodo per ottenere tale compensazione. I progressi tecnologici nel campo delle batterie sono enormi e si prevede che queste ultime diventeranno sempre più efficienti ed economiche. Inoltre, la massima interconnessione possibile dei produttori di energia comporta una minore variazione temporale nella produzione di energia. Infine, i meccanismi di mercato sono molto adatti a evitare colli di bottiglia nella domanda di energia. Per evitare picchi di prezzo, i consumatori industriali e domestici sono disposti a ridurre o spostare nel tempo la domanda di energia elettrica.