{"id":5160,"date":"2021-12-03T07:21:26","date_gmt":"2021-12-03T06:21:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.umweltperspektiven.ch\/?p=5160"},"modified":"2022-02-09T11:06:03","modified_gmt":"2022-02-09T10:06:03","slug":"blauer-wasserstoff-kann-das-klima-schuetzen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.organisator.ch\/it\/sustainability\/2021-12-03\/blauer-wasserstoff-kann-das-klima-schuetzen\/","title":{"rendered":"L'idrogeno blu pu\u00f2 proteggere il clima"},"content":{"rendered":"
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Al PSI, Christian Bauer sta studiando come le diverse fonti di energia possano essere utilizzate in modo efficiente per un approvvigionamento sostenibile. Foto: PSI, Mahir Dzambegovic<\/figcaption><\/figure>\n

L'idrogeno \u00e8 visto come il vettore energetico del futuro, perch\u00e9 quando viene usato - sia per alimentare un'auto che per generare calore nelle case e nell'industria - viene prodotta solo acqua. Ma se l'idrogeno \u00e8 davvero amico del clima dipende da come \u00e8 stato prodotto. Il caso ideale \u00e8 il cosiddetto idrogeno verde. Si produce dall'acqua per elettrolisi, la cui elettricit\u00e0 proviene esclusivamente da energie rinnovabili come l'energia idroelettrica, eolica e solare. Questo lo rende in gran parte neutrale dal punto di vista climatico. Ma attualmente, l'idrogeno prodotto in questo modo \u00e8 costoso e non \u00e8 disponibile ovunque - perch\u00e9 mancano l'elettricit\u00e0 rinnovabile e le capacit\u00e0 di elettrolisi.<\/p>\n

\"La domanda di idrogeno, in rapido aumento, non pu\u00f2 probabilmente essere soddisfatta in un futuro prevedibile\", dice l'attuale studio internazionale. La maggior parte dell'idrogeno oggi \u00e8 prodotto dal gas naturale o da altri combustibili fossili. Si chiama \"idrogeno grigio\". Tuttavia, non ha vantaggi nella valutazione del ciclo di vita perch\u00e9 la sua produzione inquina il clima e si perde energia nel processo di conversione.<\/p>\n

Una sorta di compromesso \u00e8 rappresentato dal cosiddetto idrogeno blu, il cui possibile ruolo nella transizione energetica \u00e8 stato oggetto di accese discussioni tra esperti e politici per mesi. Come l'idrogeno grigio, viene prodotto dal gas naturale riscaldandolo e poi scindendolo in idrogeno e anidride carbonica attraverso il cosiddetto steam reforming. In questo caso, per\u00f2, l'anidride carbonica non viene semplicemente lasciata fuoriuscire nell'atmosfera, ma una parte di essa viene catturata e immagazzinata permanentemente sottoterra per ridurre l'effetto serra. Questo si chiama cattura e stoccaggio del carbonio, o CCS in breve. Questo migliora l'equilibrio climatico.<\/p>\n

Le perdite riducono l'impronta climatica<\/b><\/h2>\n

Tuttavia, uno studio pubblicato in agosto da ricercatori delle universit\u00e0 statunitensi Cornell e Stanford \u00e8 giunto alla conclusione che l'idrogeno blu per la generazione di calore non \u00e8 migliore per il clima nonostante la CCS, ma a conti fatti anche un buon 20 per cento peggiore del gas naturale usato direttamente come fonte di energia. Secondo gli autori, ci\u00f2 \u00e8 dovuto principalmente al fatto che il gas sfugge nell'aria attraverso le perdite lungo l'intera catena di approvvigionamento del gas naturale - dalla sua estrazione al pozzo di trivellazione al suo trasporto via pipeline o nave alla produzione di idrogeno. Dato che il gas naturale, o meglio il suo componente principale, il metano, ha un effetto serra che \u00e8 circa 30 volte pi\u00f9 forte del CO2, perdite anche di poche percentuali possono avere un impatto enorme sull'equilibrio climatico dell'idrogeno prodotto da esso. Inoltre, le emissioni di CO2 si verificano durante il reforming del gas naturale se non tutta l'anidride carbonica viene catturata e parte di essa finisce nell'atmosfera invece di essere sepolta nel terreno.<\/p>\n

\"Questo studio ci ha spinto ad analizzare l'effetto climatico dell'idrogeno blu in modo ancora pi\u00f9 dettagliato\", dice Christian Bauer del Laboratorio di analisi del sistema energetico dell'Istituto Paul Scherrer (PSI<\/a>), autore principale dello studio attuale. Bauer, insieme a Mijndert van der Spek, professore presso il Carbon Solutions Research Centre della Heriot-Watt University, ha rapidamente formato una cooperazione internazionale di ricercatori provenienti da una vasta gamma di istituti per mettere il nuovo studio su una base ampia. La collaborazione \u00e8 stata particolarmente stretta con i colleghi dell'ETH di Zurigo, che hanno modelli speciali che permettono di simulare in dettaglio processi come la cattura di CO2. \"Hanno eseguito la produzione di idrogeno blu attraverso il loro software di simulazione, e noi del PSI abbiamo inserito i risultati nei nostri modelli di valutazione del ciclo di vita\", riferisce Bauer. \"Questi mappano l'intera catena di produzione, dall'estrazione del gas naturale allo stoccaggio di CO2\".<\/p>\n

I risultati della valutazione del ciclo di vita dipingono un quadro differenziato: secondo lo studio, se l'idrogeno blu beneficia il clima dipende molto da quanto metano si perde sulla strada dall'estrazione del gas naturale alla produzione dell'idrogeno e quanto \u00e8 efficace la cattura di CO2 durante il reforming del gas naturale. \"Le emissioni di metano sono molto diffuse perch\u00e9 possono verificarsi in molti punti diversi della catena di produzione\", dice Bauer. \"Pertanto, sono difficili da determinare. A seconda della tecnologia di produzione e del paese da cui proviene il gas naturale, variano da qualche decimo di punto percentuale a qualche punto percentuale\". E nella cattura di CO2, ci sono processi che possono catturare e immagazzinare quasi tutta la CO2 prodotta. Altri riescono solo a met\u00e0. \"Con le moderne tecnologie di cattura della CO2, praticamente tutta la CO2 prodotta nella produzione di idrogeno pu\u00f2 essere catturata\", dice van der Spek. Questo significa che l'idrogeno blu pu\u00f2 giocare un ruolo chiave nella transizione verso una societ\u00e0 a zero emissioni di carbonio.<\/p>\n

La chiave sta in un alto standard di tecnologia<\/b><\/h2>\n

La chiave per l'idrogeno blu che beneficia davvero il clima \u00e8 quindi di fissare standard elevati per la tecnologia: \"Paesi come la Norvegia possono servire da modello\", dice Bauer. Questi paesi producono e trasportano gi\u00e0 il gas naturale quasi senza perdite, con emissioni inferiori allo 0,5%. Se la quasi totalit\u00e0 delle emissioni di CO2 viene catturata durante il reforming del gas naturale e immagazzinata, per esempio, in ex giacimenti di gas naturale nel Mare del Nord - che si \u00e8 dimostrato efficace e sicuro per molti anni - allora questo idrogeno blu \u00e8 quasi altrettanto rispettoso del clima quanto l'idrogeno verde.<\/p>\n

Il ricercatore del PSI sottolinea che i suoi colleghi americani non hanno necessariamente calcolato male. \"Hanno solo guardato abbastanza unilateralmente il lato negativo dello spettro, come pu\u00f2 funzionare la produzione di idrogeno blu. Noi, invece, mostriamo: Se lo fai bene, d\u00e0 un contributo prezioso alla transizione energetica\". Potrebbe almeno essere una sorta di soluzione transitoria fino a quando l'idrogeno verde non sar\u00e0 ampiamente ed economicamente disponibile. \"\u00c8 possibile che la crescente domanda render\u00e0 necessario utilizzare entrambe le forme in modo complementare per un periodo di tempo pi\u00f9 lungo\", dice Bauer.<\/p>\n

L'industria del gas naturale ha gi\u00e0 riconosciuto che solo una produzione il pi\u00f9 possibile priva di emissioni pu\u00f2 garantire la sua esistenza. Si \u00e8 posta l'obiettivo di portare la tecnologia in tutto il mondo a uno standard che permetta un massimo dello 0,2% di emissioni di metano. A livello politico, si discute di valori soglia al di sotto dei quali l'idrogeno blu pu\u00f2 essere considerato a basso contenuto di carbonio e quindi rispettoso del clima. \"\u00c8 importante che un tale valore tenga davvero conto delle emissioni lungo tutta la catena\", dice Bauer. Fattori cruciali non dovrebbero essere lasciati fuori dalla bilancia.<\/p>\n

Pubblicazione originale: \"On the climate impacts of blue hydrogen production\",Christian Bauer, Karin Treyer, Cristina Antonini, Joule Bergerson, Matteo Gazzani, Emre Gencer, Jon Gibbins, Marco Mazzotti, Sean T. McCoy, Russell McKenna, Robert Pietzcker, Arvind P. Ravikumar, Matteo C. Romano, Falko Ueckerdt, Jaap Vente, Mijndert van der Spek, Sustainable Energy & Fuels, 19.11.2021, DOI: https:\/\/dx.doi.org\/10.1039\/D1SE01508G<\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

\n

Nomenclatura dell'idrogeno<\/b><\/h1>\n

A seconda di come l'idrogeno viene prodotto, gli vengono dati nomi diversi nell'industria energetica. Ecco la comune \"teoria dei colori\":<\/p>\n

Idrogeno verde:<\/b>\u00a0Realizzato con elettricit\u00e0 proveniente da energie rinnovabili<\/p>\n

Turchese:<\/b>\u00a0Prodotto dalla cosiddetta pirolisi del metano: il gas naturale viene scisso termicamente in idrogeno e carbonio solido<\/p>\n

Arancione\/giallo:<\/b>\u00a0Prodotto da materiali organici come biomassa, biogas e biometano<\/p>\n

Viola\/rosso:<\/b>\u00a0Fatto con elettricit\u00e0 da energia nucleare<\/p>\n

Blu:<\/b>\u00a0Prodotto da gas naturale con cattura e stoccaggio geologico dell'anidride carbonica<\/p>\n

Bianco:<\/b>\u00a0Idrogeno naturale<\/p>\n

Grigio:<\/b>\u00a0Prodotto dal gas naturale (spesso tutti i combustibili fossili sono raggruppati sotto \"grigio\").<\/p>\n

Marrone:<\/b>\u00a0dalla lignite<\/p>\n

Nero:<\/b>\u00a0dal carbone fossile<\/p><\/blockquote>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Wasserstoff gilt als Energietr\u00e4ger der Zukunft, denn bei seiner Nutzung \u2013 ob zum Antrieb eines Autos oder zur W\u00e4rmeerzeugung in Haushalt und Industrie \u2013 entsteht nur Wasser. Doch ob Wasserstoff wirklich klimafreundlich ist, h\u00e4ngt davon ab, wie er produziert wurde. Den Idealfall stellt sogenannter gr\u00fcner Wasserstoff dar. 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