Maggi (H2IT): industria dell’idrogeno tra le più sicure al mondo

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E’ un vettore pulito, privo di emissioni inquinanti e climalteranti. Non solo, non è più pericoloso di altre soluzioni tradizionali come benzina, gasolio, GPL e metano. Cristina Maggi, direttore dell’Associazione Italiana Idrogeno e Celle a Combustibile – H2IT, illustra tutti i vantaggi della mobilità elettrica a idrogeno.

“L’industria italiana è pronta ad accogliere la sfida”, dice Maggi aggiungendo anche che “sono però necessarie alcune azioni immediate per sbloccare il mercato, a partire da una strategia di lungo periodo per supportare concretamente la crescita di queste industrie e centri di ricerca”.

Cristina Maggi è ingegnere energetico e project manager dei progetti energia per FAST – Federazione delle Associazioni Scientifiche, oltre che direttore di H2IT.

Partiamo da una domanda più tecnica. Ci elenca i vantaggi sia dell’alimentazione a idrogeno sia dell’alimentazione a idrogeno a celle a combustibile? Quali sono le differenze?

L’idrogeno è un vettore energetico e un gas, e come tale può essere utilizzato in una cella a combustile attraverso un processo elettrochimico dove l’idrogeno e l’ossigeno si combinano per produrre elettricità, acqua e calore oppure “bruciato” all’interno di un motore termico.

Per quanto riguarda la mobilità, l’idrogeno può essere impiegato molto più efficientemente nelle celle a combustibile per la produzione di elettricità, piuttosto che come carburante nei motori a combustione interna, che comporta l’emissione di ossidi d’azoto.

L’auto a celle a combustibile è a tutti gli effetti un’auto elettrica alla pari di una a batteria e come tale garantisce l’azzeramento delle emissioni allo scarico, sia di CO2 sia di altri inquinanti altrettanto dannosi come SO2, NOx e polveri sottili. L’idrogeno utilizzato in una cella a combustibile è un vettore pulito perché privo di emissioni inquinanti e climalteranti, e se prodotto da fonti rinnovabili, tramite elettrolisi dell’acqua, garantisce zero emissioni anche nella produzione.

Ai numerosi vantaggi della mobilità elettrica a idrogeno sopra elencati, se ne aggiungono altri legati alle caratteristiche specifiche del vettore energetico in questione: l’idrogeno ha un’elevata densità energetica per unità di massa, se stoccato ad alte pressioni può raggiungere le stesse autonomie delle auto tradizionali, garantisce brevi tempi di ricarica ed elevate autonomie di percorrenza, risultando quindi adatto a decarbonizzare quei settori dei trasporti che si sviluppano sulla lunga distanza, come il trasporto merci su gomma con camion, il settore ferroviario e quello marittimo.

 

Punto critico quando si parla di idrogeno è la “pericolosità”. C’è troppo allarmismo?

La mobilità elettrica a idrogeno non è più pericolosa di altre soluzioni tradizionali come benzina, gasolio, GPL e metano; questi carburanti, come l’idrogeno, se rilasciati improvvisamente possono essere pericolosi. L’industria dei gas tecnici produce idrogeno da un secolo per l’industria chimica e non solo, e conosce a fondo le proprietà di questo gas e il suo comportamento; grazie all’esperienza maturata negli anni, questa industria è tra le più sicure al mondo, con meno di due infortuni per milione di ore lavorate.

L’idrogeno è un gas molto leggero (14,39 volte meno denso dell’aria), che in caso di rilascio accidentale si disperde rapidamente nell’atmosfera, rendendo molto difficile un innesco. Tuttavia le sue particolari proprietà vanno attentamente considerate nella messa in sicurezza degli impianti. Infatti, come altri carburanti, l’idrogeno è sicuro se i veicoli e le relative infrastrutture di rifornimento rispettano i rigidi standard adottati a livello internazionale.

Nell’ottobre del 2018 l’Italia ha fatto un grande passo avanti su questo fronte. Con l’aggiornamento della “Regola tecnica di prevenzione incendi per la progettazione, costruzione ed esercizio degli impianti di distribuzione di idrogeno per autotrazione” l’Italia si è allineata ad altri paesi europei consentendo l’applicazione di standard tecnici riconosciuti a livello internazionale e il superamento di limiti economici e sociali derivanti dalle normative vigenti sino ad allora.

 

Lei ritiene che i tempi per la tecnologia dell’idrogeno siano davvero maturi in Italia?

Non ci sono dubbi che l’industria italiana sia pronta ad accogliere la sfida e ad implementare progettualità concrete nel breve termine. La filiera industriale sta scommettendo su questo vettore energetico mettendo in campo risorse e competenze. Alcuni esempi sono rappresentati da grandi aziende come Toyota ed Eni, che quest’anno hanno firmato un accordo per la realizzazione di due stazioni di rifornimento idrogeno a S. Donato (Milano) e nel territorio comunale veneziano.

Ricordiamo che l’idrogeno rappresenta una soluzione chiave, complementare con altre tecnologie, per la decarbonizzazione di diversi settori, non solo quello dei trasporti, ma anche dell’industria e del settore residenziale e quindi costituisce un’opportunità economica in molteplici applicazioni.

Tutto il comparto industriale sta esplorando quali opportunità offre il settore e si sta muovendo per mettere in campo grandi progetti. Lo dimostra la numerosa partecipazione al Tavolo Idrogeno lanciato dal Ministero dello Sviluppo Economico a giugno 2019, al quale sono stati presentati 31 progetti di implementazione di soluzioni idrogeno in Italia per il 2020, dando prova del fatto che in Italia abbiamo davvero l’opportunità di diventare leader nel settore per le competenze maturate negli anni dalle aziende e da centri di ricerca all’avanguardia.

 

Facendo un confronto con le condizioni dell’industrie del settore negli altri Paesi Ue, come ci collochiamo?

L’Italia può posizionarsi strategicamente in tutti i settori di riferimento della filiera idrogeno: produzione, logistica e trasporto, usi finali nel trasporto, industria e residenziale. Sono presenti sul territorio nazionale diverse tipologie di imprese che avranno un ruolo chiave nello sviluppo del mercato; dalle piccole imprese, come le start up innovative fino ai gradi operatori del settore. L’industria italiana è supportata da centri di ricerca che si posizionano tra i primi posti nella ricerca sulle tecnologie idrogeno con competenze in grado di supportare lo sviluppo sperimentale fino alla realizzazione del prodotto commerciale. La forza del settore della ricerca è dimostrata dalla forte presenza italiana nei progetti Europei finanziati da FCH JU (Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking); in 13 anni di programma l’Italia è stata coinvolta in 140 progetti, con finanziamenti pari a 98 milioni di euro.

Sono però necessarie alcune azioni immediate per sbloccare il mercato, a partire da una strategia di lungo periodo per supportare concretamente la crescita di queste industrie e centri di ricerca. Il coinvolgimento e l’impegno da parte delle istituzioni sarà fondamentale per creare un quadro nazionale stabile dove queste eccellenze si possano sviluppare al meglio. In altri Paesi Europei il supporto allo sviluppo del settore idrogeno è inserito in maniera più chiara nei Piani di sviluppo energetici e supportato a livello finanziario, come dimostra ad esempio il piano da 100 milioni di euro della Francia destinato all’impiego di idrogeno verde nell’industria e nei trasporti e il NIP (National Innovation Programme) for Hydrogen and Fuel Cell Technology della Germania, avviato con il supporto del Ministero dei trasporti tedesco, per assicurare lo sviluppo delle attività di ricerca e innovazione e l’attivazione del mercato per le applicazioni dell’idrogeno.

 

Quante stazioni di rifornimento ci sono in Italia? E negli altri Paesi? Quante ne saranno attive fra dieci anni?

In Italia ci sono attualmente 3 stazioni di rifornimento attive. Quella pubblica di Bolzano rappresenta un esempio di innovazione non solo in Italia, ma in tutta Europa; qui l’idrogeno viene prodotto tramite elettrolisi completamente da fonti rinnovabili e rifornisce 10 Hyundai ix35 Fuel Cell e 5 bus, un parco veicoli che a breve crescerà grazie all’ordine di 12 ulteriori bus idrogeno e altre auto a celle a combustibile. A Milano e a Sanremo sono presenti due stazioni dedicate agli autobus idrogeno a celle a combustibile, ma non sono pubbliche.

L’Italia con il decreto legislativo 16 dicembre 2016, n. 257, recepimento della Direttiva Europea per le infrastrutture dei combustibili alternativi (DAFI), si è impegnata a realizzare l’infrastruttura per i combustibili alternativi, tra cui è previsto anche l’idrogeno. In questa occasione H2IT ha elaborato il Piano Mobilità Idrogeno, inserito nel decreto ma purtroppo senza un piano esecutivo: il Piano prevedeva 10 stazioni bus e 10 stazioni auto al 2020. Le stime contenute nel Piano del 2016 sembrano ambiziose rispetto all’attuale situazione, ma le iniziative lanciate dal governo nel 2019, gli annunci delle aziende del settore (Toyota ed Eni per auto e stazioni, CNH Industrial per camion) e gli impegni di alcune regioni lungimiranti (Alto Adige, Emilia Romagna e Puglia), fanno sperare in un’accelerazione del processo di sviluppo dell’infrastruttura.

Altri Paesi come la Germania, che possiede un piano di supporto specifico per la mobilità a idrogeno, ha ad oggi quasi 70 stazioni di rifornimento di idrogeno sparse sul territorio nazionale e ha reso operativo il primo treno idrogeno.

 

Alcune Regioni stanno prevedendo l’utilizzo dell’idrometano (miscela di metano e idrogeno), inteso anche come trampolino per l’idrogeno puro. Quali possono essere gli sviluppi futuri?

Per quanto riguarda la mobilità, l’idrogeno utilizzato in una fuel cell per alimentare un motore elettrico è la soluzione più efficiente, per questo l’industria automobilistica si è concentrata sullo sviluppo della mobilità con idrogeno e celle a combustibile ed ha sostanzialmente abbandonato i programmi di sviluppo della mobilità a idrogeno con motori a combustione interna, che tra l’altro comporta emissioni di ossidi d’azoto.

L’idrogeno miscelato con il metano può essere sicuramente una soluzione nel breve termine che può fare da ponte allo sviluppo dell’idrogeno e al suo utilizzo in forma pura, in particolari ambiti applicativi come quello della generazione di energia.

 

Come si può intervenire per sviluppare un’adeguata rete di rifornimento a idrogeno?

L’idrogeno rappresenta un’opzione nello sviluppo della mobilità elettrica in Italia insieme ad altre soluzioni e come gli altri combustibili alternativi nel rispetto del principio della neutralità tecnologica, necessita di politiche a supporto e piani attuativi che diano una spinta allo sviluppo dell’infrastruttura di rifornimento e di misure strategiche che promuovano l’adozione di veicoli a celle a combustibile.

L’idrogeno fa parte dei combustibili alternativi inclusi nel decreto legislativo n. 257 che recepisce la DAFI, pertanto in linea con la spinta per lo sviluppo delle infrastrutture di ricarica elettrica, è necessario elaborare un piano esecutivo di sviluppo per l’infrastruttura di rifornimento di idrogeno, rafforzando e ampliando la prospettiva del Piano Strategico Nazionale sulla Mobilità ad Idrogeno (PSNMI) inserito proprio nell’Allegato III del decreto, in vista anche dell’aggiornamento del decreto DAFI previsto ogni 3 anni. La prossima scadenza per l’aggiornamento è il 18 novembre 2019: un grande opportunità per l’Italia.

Un’infrastruttura di rifornimento adeguata alla circolazione di vetture idrogeno, deve tener conto di diversi fattori tra cui: la domanda di idrogeno, la densità di popolazione dell’ambiente urbano, la distanza tra le stazioni per garantire sicurezza di approvvigionamento e gli assi principali che collegano Nord e Sud, Ovest ed Est e l’Italia con i Paesi europei. L’A22 rappresenta ad esempio uno nodo chiave, e per questo motivo c’è già in atto un progetto che prevede la costruzione di nuove stazioni di rifornimento da affiancare a quella di Bolzano.

Progettare e realizzare una stazione implica non trascurabili rischi finanziari, principalmente legati all’elevato capitale e ai costi operativi, perciò il sostegno pubblico è particolarmente necessario durante le prime fasi di sviluppo, sia nell’acquisto dei veicoli che nella realizzazione delle stazioni di produzione e rifornimento. La normativa attualmente facilita la costruzione di stazioni idrogeno e le iniziative regionali e private sono fondamentali per la diffusione dell’infrastruttura.

 

Ritiene che con le istituzioni ci sia un buon dialogo?

Il 2019 è stato un anno chiave per l’idrogeno da questo punto di vista. Le istituzioni sotto la spinta delle aziende Italiane e con la pressione internazionale legata alla partecipazione dell’Italia a diverse iniziative sull’idrogeno (Mission Innovation, Hydrogen Initiative, Strategic Value Chain, ecc.) finalmente si stanno muovendo per creare le condizioni per uno sviluppo concreto del settore. Il tavolo idrogeno del MISE è un esempio concreto dell’impegno.

Queste azioni però, devono essere racchiuse all’interno di un Piano di Sviluppo che tenga in considerazione tutti gli aspetti di applicazione delle tecnologie dell’idrogeno e che sia in linea con i Piani strategici sull’energia e il clima e con i decreti riguardanti la mobilità sostenibile. C’è ancora tanto lavoro da fare per far conoscere questo vettore energetico e le sue opportunità, soprattutto agli enti territoriali e regionali, i quali sono poco consapevoli delle opportunità che può rappresentare per il loro territorio.

 

La transizione energetica è un tema fondamentale anche per la rete carburanti. Come vi collocate su questo fronte? Come vedete in generale le stazioni di rifornimento del futuro?

In Italia l’idrogeno può contribuire in maniera significativa al raggiungimento degli obiettivi di riduzione di emissioni e per questo tutti i settori della mobilità saranno interessati allo sviluppo di una rete di distribuzione dell’idrogeno: dal trasporti su gomma, al quello ferroviario e marittimo.

Lo sviluppo di una rete carburante idonea e strategicamente sviluppata sul suolo nazionale è condizione necessaria per l’adozione di veicoli elettrici a celle a combustibile; insieme ai veicoli elettrici a batteria, sono gli unici veicoli senza emissioni di gas di scarico e sono quindi in grado di ridurre drasticamente l’inquinamento atmosferico locale.

Le infrastrutture per il rifornimento idrogeno sono caratterizzate da forti economie di scala, di conseguenza la rete sarà caratterizzata da punti di rifornimento capaci di erogare grandi quantità di idrogeno al giorno per diverse tipologie di veicoli (es., auto, bus e camion); questo permetterà una riduzione dei costi anche per l’utente finale.

La rete del futuro sarà strategicamente posizionata sui corridoi principali italiani, si interfaccerà con i poli industriali nevralgici, consentendo la creazione di sinergie che abiliteranno tutto il settore dell’idrogeno e favoriranno lo sviluppo industriale.

Per soddisfare le esigenze di una grande flotta di veicoli a celle a combustibile sarà necessaria una grande quantità di idrogeno la cui logistica sarà oggetto di strategie diverse da parte dei gestori delle stazioni, tra le cui opzioni vi sono ad esempio la produzione sul posto da fonti rinnovabili o il trasporto di idrogeno in forma liquefatta o con soluzioni innovative come i vettori organici.

La collaborazione delle industrie e il supporto del decisore politico saranno fondamentali nelle fasi inziali di sviluppo dell’infrastruttura, per incentivare l’adozione di veicoli elettrici a celle a combustibile e incoraggiare la creazione di nuove sinergie e partnership.