Una molecola per aiutare l’ambiente

L’idrogeno verde con Enea sarà protagonista nel processo di decarbonizzazione

di Gianpaolo Palazzo

Pnrometeo era un titano amico del progresso, dal momento che sottrasse il fuoco alle divinità per gli uomini. Subì, però, la punizione di Zeus, il quale lo incatenò ad una rupe posta ai confini del mondo per poi farlo sprofondare nel Tartaro. Lì veniva tormentato da un’aquila che, perennemente, gli rodeva il fegato. Si salverà, secondo il tragediografo Eschilo, solo grazie a Eracle. La lotta prometeica è, tuttora, simbolo di un’opposizione morale alla tirannide e di una sfida verso ogni imposizione.

Il nome Prometeo, letteralmente “colui che pensa prima di agire”, è stato scelto da un progetto europeo, coordinato da Enea (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile), che prevede un investimento di 2,7 milioni di euro, di cui circa 2,5 finanziati dall’Unione Europea attraverso il programma pubblico-privato FCH JU, (Fuel Cells and

Hydrogen Joint Undertaking). L’obiettivo di Hydrogen PROduction by MEans of solar heat and power in high TEmperature solid Oxide electrolysers, questo il nome per esteso, è una disfida agli dei elettrici: ridurre i costi di produzione dell’idrogeno verde, a meno di due euro al kg in prospettiva, grazie ad una tecnologia capace di combinare l’elettricità da fotovoltaico (o eolico), con il calore da solare a concentrazione.

Ma che cos’è il cosiddetto “idrogeno verde”? Viene prodotto ad impatto ambientale zero mediante l’elettrolisi dell’acqua alimentata con energie provenienti da fonti rinnovabili. Si distingue dall’idrogeno “grigio”, ottenuto attraverso lo steam reforming del metano (reazione catalitica di un idrocarburo con vapor d’acqua), processo che immette nell’ambiente un’enorme quantità di anidride carbonica. L’idrogeno “blu”, infine, frutto sempre dello stesso procedimento, prevede la parallela cattura delle particelle di CO2, per non rilasciarle in atmosfera.

Nell’iniziativa, che durerà quarantadue mesi, sono presenti imprese e istituzioni di ricerca italiane ed europee: la Fondazione Bruno Kessler (FBK), la spagnola Imdea Energy e l’Istituto di ricerca svizzero Epfl si occuperanno insieme all’Enea di integrare il prototipo con le fonti rinnovabili; l’italo-svizzera SOLIDpower provvederà agli elettrolizzatori e al sistema di termo-regolazione, mentre Maire Tecnimont guiderà l’ingegnerizzazione del primo modello e la partenza dell’impianto tramite due proprie controllate, l’italiana NextChem e l’olandese Stamicarbon.

Nello sviluppo di applicazioni finali giocheranno un ruolo importante anche gli utilizzatori potenziali della tecnologia: Snam per l’iniezione di idrogeno verde nella rete gas, la spagnola Capital Energy, cui andrà lo stoccaggio chimico di elettricità rinnovabile e l’olandese Stamicarbon per i probabili impieghi nell’industria chimica.

«Il cuore della sfida di Prometeo - spiega Alberto Giaconia, il ricercatore Enea che coordina il progetto - sta nel garantire continuità alla produzione di idrogeno da elettrolisi anche quando l’energia rinnovabile da fonte solare non è disponibile a causa dell’intermittenza o nei periodi in cui è più conveniente utilizzarla, come ad esempio nei surplus di produzione; ciò consentirà di essere altamente competitivi in termini di costi».

Sarà realizzato nel nostro Paese un elettrolizzatore ad ossidi solidi da venticinque kWe capace di produrre quindici chili di idrogeno al giorno, che dopo verrà validato in Spagna all’interno di un impianto fotovoltaico: «Un po’ come il mitologico Prometeo che rubò il fuoco agli dei per donarlo all’umanità, - afferma Giorgio Graditi, Direttore del Dipartimento Enea di tecnologie energetiche e fonti rinnovabili - questo progetto rappresenta per noi una grande sfida verso la produzione e l’utilizzo di idrogeno verde in ambito industriale.

Gli obiettivi di decarbonizzazione al 2030 e al 2050 impongono alla ricerca di trovare nuove strade per produrre e sfruttare le fonti rinnovabili in modo ottimale e su larga scala. E l’idrogeno verde ha tutte le caratteristiche per supportare la transizione energetica. È auspicabile che a fine progetto il prototipo venga installato anche nella nostra Hydrogen Valley del Centro ricerche Casaccia, per favorirne il trasferimento tecnologico al settore Power-to-Gas». Invece dell’acqua in forma liquida, il nuovo sistema utilizzerà l’elettrolisi a vapore, con temperature previste superiori ai settecento gradi Celsius. Il calore e l’energia occorrenti deriveranno per intero dal sole.

«La prima grande sfida - sottolinea Dina Lanzi, responsabile Sviluppo tecnologico della business unit idrogeno di Snam - è quella di produrre idrogeno a zero emissioni su larga scala e a bassi costi per decarbonizzare l’industria energivora e la mobilità pesante. Il progetto Prometeo contribuirà a sviluppare e scalare tecnologie efficienti di produzione grazie alle alte temperature, abbattendo i costi di produzione dell’idrogeno verde e aumentandone la competitività. Il secondo obiettivo consiste nell’integrare questa tecnologia nell’infrastruttura energetica, accoppiando la rete gas e la rete elettrica, per vincere le attuali e future sfide del sistema energetico italiano ed europeo. Siamo felici di aver contribuito a questa iniziativa mettendo a fattor comune le nostre competenze infrastrutturali e tecnologiche in una prospettiva di filiera».

La prima Hydrogen Valley italiana in cui far crescere una filiera per la produzione, il trasporto, l’accumulo e l’utilizzo di idrogeno, scommettendo su ricerca, tecnologie, infrastrutture e servizi innovativi, nascerà grazie all’Enea. L’investimento da 14 milioni di euro (fondi Mission Innovation) porterà ad un incubatore tecnologico, in collaborazione con università, istituti di ricerca, associazioni e imprese, che nei piani futuri dovrebbe assecondare la transizione energetica assieme al risparmio. Presso il Centro ricerche Enea Casaccia, vicino alla Capitale, sorgeranno infrastrutture per i combustibili puliti, che ridurranno le emissioni di CO2 nell’industria, nei trasporti, nella generazione di energia e nel residenziale.

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