Il progetto è certamente allettante: utilizzare in modo massivo l’idrogeno per alimentare veicoli e centrali elettriche, ottenendo come sottoprodotti esclusivamente acqua e calore. Con l’avvento delle celle combustibili ad idrogeno si potrebbe contribuire al fabbisogno energetico globale diminuendo in modo consistente le emissioni di gas serra e limitando la nostra dipendenza dal petrolio.
Le celle in questione, che utilizzano idrogeno ed ossigeno per produrre energia attraverso una reazione elettrochimica, si stanno diffondendo in maniera esponenziale. Secondo un rapporto pubblicato ad ottobre 2013 dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE), le spedizioni globali di celle combustibili ad idrogeno sono aumentate di circa sei volte fra il 2008 ed il 2012 ed i principali analisti ritengono che questo mercato possa raggiungere un valore di 40 miliardi di dollari entro il 2022 (il valore attuale è di 1,4 miliardi di dollari).
Cosa frena la diffusione? Emissioni più basse ma costi più elevati.
Le celle ad idrogeno sono disponibili in una grande varietà di tipi ed applicazioni, dalle celle statiche che producono energia elettrica primaria e di emergenza ai sistemi utilizzati all’interno di veicoli come automobili e carrelli elevatori. Tuttavia, finora, i costi delle tecnologie necessarie alla raccolta di idrogeno ed alla produzione di celle restano un ostacolo concreto all’adozione diffusa, così come la mancanza di piani per la realizzazione di infrastrutture di rifornimento per le auto ad idrogeno.
L’idrogeno, infatti, pur essendo molto abbondante, deve essere raccolto. Quasi tutto l’idrogeno prodotto negli Stati Uniti proviene dal gas naturale attraverso un processo chiamato “steam reforming“. Altre materie prime potenzialmente in grado di produrre idrogeno comprendono il carbone e le biomasse. Studi effettuati dai laboratori del Dipartimento Nazionale per le Energie Rinnovabili negli Stati Uniti dimostrano come l’idrogeno, anche quando prodotto a partire da combustibile fossile, sia in grado di assicurare significativi vantaggi nell’ambito della riduzione di emissioni di gas serra. I vantaggi sono evidenti, resta da capire come abbattere i costi.
Attualmente le celle ad idrogeno hanno trovato applicazione pratica in tre ambiti, che lasciano intuire quali siano le prospettive per il futuro: i carrelli elevatori, la produzione di energia elettrica per abitazioni ed aziende e l’alimentazione di backup per le torri di telefonia cellulare.
Carreli elevatori.
Plug Power, azienda produttrice di celle, ha annunciato nel mese di febbraio un accordo per la fornitura di 1738 carrelli elevatori alimentati ad idrogeno e relative infrastrutture a Walmart. Si prevede che altri grandi centri commerciali seguiranno questo esempio, spinti soprattutto dalla possibilità concreta di risparmiare oltre il 10% annuo sui costi relativi alla movimentazione dei magazzini.
Energia elettrica per abitazioni ed aziende.
La Corea del Sud rappresenta un esempio virtuoso nell’ambito della produzione di energia elettrica a partire da celle ad idrogeno. Il nuovo impianto ad idrogeno da 59 megawatt, oltre ad essere il più grande al mondo, fornisce energia elettrica e calore all’intera città di Hwaseong, uno dei centri abitati a maggiore densità di popolazione ed uno dei maggiori centri industriali della Corea del Sud. Presto anche la città di Seoul, assieme a quelle limitrofe, sarà dotata di un impianto a celle ad idrogeno, che ne assicurerà la completa copertura energetica.
Gli Stati Uniti stanno cominciando a sviluppare centrali di questo tipo, anche se con una maggiore lentezza legata alla necessità di stanziamento di forti incentivi statali. Tuttavia le grandi aziende, come eBay, Apple, Macy e Verizon si stanno muovendo nella direzione di una vera e propria indipendenza energetica, dotando i propri impianti di sistemi a celle ad idrogeno con l’obiettivo di alleviare la domanda sulla rete elettrica nazionale, ridurre le emissioni di carbonio e migliorare la continuità dei propri servizi anche in caso di blackout sulle reti standard. E’ importante ricordare che le stesse aziende hanno da tempo messo in atto veri e propri piani per la riduzione delle proprie impronte energetiche attraverso l’adozione di impianti solari ed eolici.
Alimentazione di backup per le torri di telefonia cellulare.
Durante l’uragano Sandy molti ripetitori per telefonia cellulare continuarono a restare in funzione e ad assicurare le possibilità di comunicazione per le popolazioni colpite, nonostante i blackout. Si trattava di ripetitori dotati di generatori di emergenza a celle ad idrogeno, i soli che hanno continuato a funzionare nonostante i gravi danni subiti dalle strutture.
Il futuro prossimo: dagli autobus alle automobili
Toyota, Hyundai e Honda si stanno muovendo nella direzione dell’idrogeno. Il Canada sfoggia con orgoglio la sua prima flotta da 20 autobus operante a Whistler, che ha consentito nell’arco di due anni di diminuire le emissioni di anidride carbonica di circa 4400 tonnellate. Gli Stati Uniti stanno progettando piani di sostituzione dei mezzi di trasporto pubblici attuali con mezzi ad idrogeno.
Questo è quanto dice il National Geographic. Ed in Italia?
Torino è stata la prima città ad aprire nel 2005 una sperimentazione sull’utilizzo di mezzi pubblici ad idrogeno con il suo “CityClass Fuel Cell”, che si colloca nell’ambito di un più ampio progetto di evoluzione della città. Bologna ha seguito l’esempio della città sabauda nel 2007, avvalendosi della collaborazione dell’Università di Bologna per la produzione dell’idrogeno, che viene ricavato utilizzando energie derivanti da impianti eolici, solari e dal trattamento dei rifiuti con batteri bio-ingegnerizzati. Altra città virtuosa è Trento con i suoi due autobus ad idrogeno inaugurati nel 2013. Bolzano ha in previsione per il 2014 la messa in servizio di ben 5 autobus a celle di idrogeno, grazie ad un progetto della Comunità Europea che coinvolge altre città tra cui Milano. Che il futuro sia (anche) in una cella ad idrogeno?
