Applicazioni presenti e potenziali dell’idrogeno in ambito industriale

12 Ago 2022

In ambito industriale l’idrogeno offre numerose possibilità di applicazione.
Infatti, in Italia diversi settori industriali guardano oggi con crescente interesse all’idrogeno come vettore energetico alternativa a bassa emissione.

A questo proposito, il PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza) prevede una “progressiva decarbonizzazione di tutti i settori” attraverso alcune azioni specifiche.
Tra queste, si fa riferimento ad una “graduale decarbonizzazione dell’industria, includendo l’avvio dell’adozione di soluzioni basate sull’idrogeno, in linea con la strategia europea”.

Vediamo come viene utilizzato oggi l’idrogeno in ambito industriale e quali sono i suoi possibili sviluppi futuri.

L’uso attuale dell’idrogeno in ambito industriale

Attualmente, in ambito industriale l’idrogeno può essere utilizzato come materia prima:

  • per la sintesi di prodotti chimici, quali ad esempio ammoniaca e metanolo
  • nei processi di idrogenazione per idrocarburi
  • per la riduzione diretta di minerali ferrosi per la produzione dell’acciaio.

Inoltre, l’idrogeno può essere impiegato come combustibile per processi ad alta temperatura, ad esempio nei forni di trattamento per acciaio, ceramica e vetro.

Applicazioni presenti e potenziali dell’idrogeno in ambito industriale

C’è ancora molto da fare, l’idrogeno può davvero rendere l’industria “verde”

L’idrogeno può offrire un contributo importante per rendere l’industria “verde”, ma allo stato attuale c’è ancora molto lavoro da fare.
Infatti, l’utilizzo dell’idrogeno nelle applicazioni industriali è ancora piuttosto limitato se confrontato con le sue potenzialità.

Tuttavia, secondo un report della IEA (International Energy Agency) sui possibili scenari dell’uso dell’idrogeno verso i traguardi del 2030 e del 2050, se ne prevede un progressivo sviluppo nel breve e nel lungo periodo.

Vediamo ora qualche esempio.

Le potenzialità dell’idrogeno nella produzione di acciai

A lungo termine la produzione di acciaio e di calore ad alta temperatura mediante processi a basse o nulle emissioni di inquinanti, rappresentano un grande potenziale per l’impiego di idrogeno verde.

In particolare, in futuro sarà possibile produrre tutto l’acciaio primario utilizzando idrogeno come combustibile. Però, per riuscirci, è necessaria una grande quantità di elettricità low-carbon, necessaria alla produzione di idrogeno verde
Inoltre, questo tipo di produzione è davvero conveniente solamente con prezzi molto bassi dell’elettricità, che ad oggi possono essere raggiunti solo mediante il supporto di interventi politici mirati.

Le potenzialità dell’idrogeno nella raffinazione del petrolio

Un altro dei principali settori che utilizzano l’idrogeno è quello della raffinazione del petrolio.
Si tratta di una delle applicazioni che attualmente utilizzano più idrogeno, che oggi viene prodotto esclusivamente da fonti fossili.

Attualmente sono due le modalità più sostenibili per la produzione di idrogeno, che possono essere utilizzati anche per le raffinerie:

  1. equipaggiare gli impianti per la produzione basata sul carbone o il gas naturale con CCUS (Carbon dioxide Capture & Utilization or Storage)
  2. utilizzare idrogeno elettrolitico derivante da elettricità low-carbon.

Tuttavia, è necessario che l’elettrolisi raggiunga la scala richiesta per rendere conveniente questo tipo di produzione, arrivando a progettare e realizzare impianti della taglia dei GigaWatt

Anche nel comparto chimico la domanda di idrogeno per la produzione primaria è destinata ad aumentare nel tempo.

In conclusione, un utilizzo sempre più spinto dell’idrogeno può davvero rappresentare per il settore industriale una svolta “green”.
Infatti, le tecnologie per permettere all’industria di avviare la transizione verso l’idrogeno sono già pronte e disponibili.

Tuttavia, quello che oggi manca è una quantità sufficiente e facilmente raggiungibile, a livello di distribuzione, di questo vettore energetico pulito. Un obiettivo realizzabile solo se tutti i soggetti della filiera lavoreranno in maniera coordinata e in sinergia tra loro.

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