Idrogeno & Biocarburanti: per un futuro a zero emissioni

Verso una Transizione Energetica

La crescente attenzione mondiale verso il climate change, coniugata alla definizione di una roadmap per rendere l'Europa il primo continente a impatto climatico zero, come previsto dagli obiettivi legati al Green Deal, in aggiunta al ruolo giocato dalle rinnovabili e dalle nuove opportunità offerte dall’idrogeno sono i fattori che stanno orientando la scena energetica mondiale verso un moderno modello di economia circolare, energeticamente efficiente.

La Presidente della Commissione Ue, Ursula von der Leyen, ha recentemente chiesto ed ottenuto, con il suo maxi piano FitFor55, di ridurre del 55% le emissioni di CO2 entro il 2030, con l'obiettivo finale di azzerarle entro il 2050. Una sfida importante per il settore dell’energia, chiamato a ridurre le proprie emissioni del 75% entro il 2030.

Secondo i dati riportati dal World Energy Outlook 2020 elaborato dallo IEA - International Energy Agency – le fonti fossili rappresentano ancora oltre il 70% della domanda primaria di energia in Europa. Nonostante, infatti, le più recenti previsioni dell’Agenzia prospettino una riduzione compresa fra lo 0,6% e il 2,8% all’anno dei consumi di gas, nei prossimi 20 anni, in Europa il gas naturale rappresenterà ancora una quota compresa tra il 19% e il 26% della domanda, essenziale nei processi produttivi e anche nel riscaldamento domestico.

"Nell’attuale scenario di mercato il processo di decarbonizzazione dipende da molteplici variabili fortemente correlate alle scelte politiche, economiche, fiscali europee e nazionali, oltre che dalle nuove frontiere tecnologiche.” Commenta Stefano Visonà, Product Marketing Manager - HVAC Commercial & Burners di Riello, che continua: “Oggi più che mai è, dunque, necessario implementare e gestire il sistema energetico in maniera integrata, collegando in modo sinergico e flessibile tutti gli attori della filiera: dai produttori delle tecnologie, delle infrastrutture, fino agli utilizzatori nelle industrie.”

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Il ruolo dell’Italia nella transizione

Se si guarda all’Italia lo scenario energetico è assimilabile a quello europeo. Il gas naturale continua a rappresentare una quota rilevante del mix energetico nazionale, sia in ambito industriale che residenziale.

Le linee guida descritte all’interno del Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima (PNIEC) e il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) non affrontano specificatamente come abbattere la carbon footprint di settori, come quello industriale, in cui l’impiego di combustibili fossili è e sarà ancora molto consistente.

Ad oggi, dunque, la strategia di transizione energetica italiana sembra focalizzarsi principalmente sulla ricerca e sviluppo di tecnologie in grado di assicurare emissioni zero. Il PNRR, nella sezione “Rivoluzione verde e transizione ecologica”, si concentra in particolare su tre punti fondamentali:

• lo sviluppo di nuovi impianti da fonti rinnovabili;
• lo sviluppo dell’Idrogeno verde;
• la digitalizzazione delle rete elettrica.

Il ruolo dell’idrogeno verde nelle industrie ad alta intensità energetica

Come funziona l'elettrolisi:

1. L'acqua usata nel processo di elettrolisi deve contenere sali e minerali per condurre elettricità
2. Due elettrodi sono immersi nell'acqua e collegati alla sorgente di energia, che applica una corrente continua
3. La dissociazione tra idrogeno e ossigeno avviene quando gli elettrodi estraggono ioni con una carica elettrica opposta
4. Durante l'elettrolisi una reazione di ossido riduzione avviene per l'effetto dell'elettricità

L’Idrogeno verde, ottenuto mediante elettrolisi dell’acqua con l’uso di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili, come l’eolico o il fotovoltaico, avrà un ruolo determinante per la decarbonizzazione delle industrie ad alta intensità energetica, come quella dei trasporti aerei e marittimi, della siderurgia e della chimica.

“Una tecnologia, al momento, resa poco competitiva sul mercato in virtù degli elevati costi di produzione. Oggi, infatti, circa il 95% dell’Idrogeno impiegato per lo più ad uso industriale, blu o grigio, viene prodotto con processi basati su combustibili fossili e che danno vita a notevoli quantità di emissioni di CO2 in atmosfera.” Interviene Visonà, che aggiunge:

“Attualmente, ancora molte sono in realtà le sfide da superare per la creazione di un vero e proprio mercato dell’idrogeno verde. Il focus della transizione energetica verso tale fonte più sostenibile, si sposta innanzitutto sui sistemi di produzione e sul ruolo che le reti di trasporto e distribuzione di gas avranno nel rapido sviluppo di tale tecnologia.”

Nel futuro, la diminuzione attesa dei costi degli elettrolizzatori, il progresso tecnologico degli impianti di energia rinnovabile e la conseguente riduzione del costo dei kWh prodotti renderanno possibile la creazione di impianti di produzione di green Hydrogen su larga scala. La produzione di idrogeno verde potrà quindi rappresentare una modalità di trasformazione, accumulo e riutilizzo dell’energia prodotta da fonti rinnovabili “discontinue” per loro natura (come l’eolico e il fotovoltaico).

Fondi europei e strumenti finanziari a sostegno degli investimenti in Idrogeno

La crescente attenzione verso l’Idrogeno coincide con il più grande programma di investimenti e finanziamenti pubblici mai realizzato in Europa, a sostegno della ripartenza post Covid-19. In tal senso, il Quadro Finanziario Pluriennale 2021-27 (Multiannual Financial Framework - MFF) e il Next Generation EU metteranno a disposizione complessivamente risorse per oltre 1.824 miliardi di euro, per superare la crisi e rendere più forte e resiliente l'economia europea. Un’opportunità, senza precedenti, per far decollare gli investimenti in questa nuova e promettente tecnologia.

L'offerta Riello

Riello già nel 2019 ha lanciato un ambizioso progetto per lo sviluppo di una gamma di bruciatori e caldaie soffiate (caldaie a condensazione abbinate a bruciatori), specificatamente sviluppate per operare in piena efficienza e sicurezza con idrogeno verde.

Ha completato i test presso il Centro Ricerche Combustione di Angiari su una serie di gruppi termici a condensazione di caldaie soffiate alimentate al 100% da idrogeno, raggiungendo eccellenti performance in termini di scomparsa di ossidi di carbonio nei fumi (CO-CO2) ed altissimi rendimenti energetici. Ha inoltre fornito sei bruciatori dual stage low NOx funzionanti al 100% ad idrogeno per il programma “Hy4Heat”, un progetto di ricerca, patrocinato dal governo inglese, per l’utilizzo dell’idrogeno negli edifici residenziali e commerciali e nelle apparecchiature a gas allo scopo di definirne l’utilizzo nelle diverse comunità.

Le nuove caldaie Riello alimentate al 100% da idrogeno, grazie agli importanti risultati conseguiti, sono ora in sviluppo per raggiungere fino a 3 MW e per essere utilizzate in applicazioni sperimentali con partner commerciali e industriali.

“Riello è pronta a cogliere la sfida verso la transizione energetica e accompagnare i clienti in questa delicata fase di passaggio, attraverso la ricerca e lo sviluppo di soluzioni in grado di soddisfare un ampio range di applicazioni.” Commenta ancora Visonà: “Un impegno impellente per i settori industriali e di processo, definiti hard to abate, per i quali non è possibile perseguire un’unica via. Riteniamo sia indispensabile offrire un portfolio di tecnologie differenti, in grado di rispondere alle specifiche esigenze dei processi industriali, così diversificati tra loro. Ecco, dunque, che” conclude “efficienza energetica, economia circolare, green fuels (idrogeno e bio-combustibili) ed elettrificazione rappresentano elementi complementari di un piano di azione congiunto e integrato per contribuire a ridurre le emissioni, già nel breve e medio periodo.”