Per fare Idrogeno ci vuole …. Acqua. Oops!!

[https://oilprice.com/Energy/Energy-General/The-Global-Pipeline-For-Green-Hydrogen-Projects-Is-Growing.html – traduzione di Piergiorgio Rosso]

L’articolo che traduciamo e ri–pubblichiamo porta in evidenza una questione tecnica del tutto trascurata nel dibattito sulla transizione energetica. E cioè che la materia prima per fare idrogeno è l’acqua (H2O): circa 12 litri per kg di H2. E siccome gli elettrolizzatori non vanno – almeno per ora – con l’acqua di mare bisogna usare acqua dolce. Se non è disponibile, bisogna “fabbricarla” desalinizzando l’acqua di mare. Ovviamente usando energia rinnovabile!

La bellezza della circolarità green…utilissima per aumentare l’entropia del pianeta.

Buona lettura. Piergiorgio Rosso.

La pipeline globale per i progetti di idrogeno verde sta crescendo rapidamente, con un obiettivo attuale di 206 gigawatt (GW) di capacità di elettrolizzatori installati entro il 2040. Tuttavia, un’analisi di Rystad Energy rivela che le posizioni dei progetti pianificati sono prevalentemente in aree in cui l’acqua scarseggia. Ciò significa che è necessario creare un ulteriore mercato della desalinizzazione per produrre la maggior parte dei 620 milioni di metri cubi di acqua di cui questi progetti avranno bisogno. La ricerca e lo sviluppo sono in corso per aggiungere e migliorare la capacità di desalinizzazione integrata nei progetti di produzione dell’idrogeno, ma molti impianti di desalinizzazione dovranno essere esterni – e affinché l’idrogeno sia “verde”, devono essere alimentati da ulteriore energia pulita e rinnovabile.

L’attuale pipeline di progetti punta a produrre circa 30 milioni di tonnellate di idrogeno all’anno entro il 2040, con un fabbisogno annuo di 620 milioni di metri cubi di acqua depurata. Oltre il 70% di questi progetti di elettrolizzatori a idrogeno sarà situato in aree a stress idrico come Spagna e Cile e, di conseguenza, quasi l’85% della capacità di idrogeno prevista per il 2040 potrebbe aver bisogno di approvvigionamento idrico tramite desalinizzazione.

Per garantire che l’idrogeno prodotto sia verde, sarà necessaria un’ulteriore capacità di energia rinnovabile per il processo di desalinizzazione, poiché attualmente solo l’1% dei progetti globali di desalinizzazione è alimentato da fonti rinnovabili. La maggior parte degli impianti di desalinizzazione in esercizio utilizza energia termica o energia dalla rete locale.

“Produrre idrogeno pulito sarà un fattore chiave per la transizione energetica, ma la maggior parte dei progetti di idrogeno verde pianificati a livello mondiale saranno localizzati in regioni a stress idrico. Ciò crea la necessità di una crescita nel mercato della desalinizzazione e di più energia rinnovabile per alimentarlo, aggiungendo maggiori costi per gli sviluppatori, ma anche opportunità per i fornitori“, afferma Minh Khoi Le, analista di energia rinnovabile presso Rystad Energy.

Le prime cinque regioni per capacità pianificata di idrogeno verde sono attualmente Australia, Europa occidentale, Asia centrale, Africa occidentale e Medio Oriente. Fatta eccezione per l’Europa occidentale, tutte queste regioni hanno livelli di stress idrico medi o elevati, secondo informazioni peer-reviewed del World Resource Institute, il che significa che la domanda di acqua dolce sta iniziando a minacciare la capacità di approvvigionamento. Ci sono anche diversi progetti di elettrolizzatori a idrogeno in paesi con alti livelli di stress idrico al di fuori di queste cinque regioni: Spagna e Cile, ad esempio, sono tra i paesi con il più alto stress idrico e attualmente hanno pianificato 42 progetti combinati, con altri previsti per venire. La nostra analisi rileva che 14 progetti di elettrolizzatori ecologici sono pianificati in paesi con livelli di stress idrico estremamente elevati, 53 progetti in paesi con stress idrico elevato e 162 progetti si trovano in regioni con stress idrico medio-alto. I progetti di elettrolizzatori a idrogeno nei paesi con stress idrico da alto a estremamente elevato richiederanno quasi sicuramente la desalinizzazione per la loro fornitura idrica, il che implica potenzialmente una domanda di 125,7 milioni di metri cubi di acqua all’anno per la desalinizzazione entro il 2040. Alcuni importanti progetti di idrogeno verde in Oman (Alwusta) e Arabia Saudita (Neom) oltre a numerosi progetti in Spagna saranno in questa categoria. La domanda di desalinizzazione potrebbe crescere di cinque volte fino a 526 milioni di metri cubi entro il 2040 se tutti i progetti di idrogeno all’interno delle regioni con livelli di stress idrico superiori alla media saranno realizzati. Ciò includerà i grandi battitori nei gasdotti di idrogeno verde come progetti in Australia (ad esempio, l’elettrolizzatore HyEnergy 5 GW di Total Energies) e in Germania (ad esempio Aquaventus a 10 GW entro il 2035). Le Nazioni Unite (ONU) prevedono che la domanda di acqua dolce a livello globale aumenterà del 60% entro il 2025, solo per l’agricoltura. Pertanto, le regioni con livelli di stress idrico superiori alla media molto probabilmente dovranno sviluppare questa capacità di desalinizzazione aggiuntiva per supportare gli impianti di idrogeno verde.

Sebbene ci siano solo pochi progetti in regioni a basso stress idrico, molti di questi sono situati vicino alla costa e/o utilizzano l’eolico offshore come materia prima (ad esempio in Europa occidentale e Brasile). Se tutti questi progetti aggiungessero la desalinizzazione dell’acqua di mare, la domanda totale di acqua desalinizzata per l’idrogeno verde raggiungerebbe i 620 milioni di metri cubi entro il 2040.

Attualmente ci sono solo una manciata di impianti di desalinizzazione su scala commerciale che utilizzano energia rinnovabile. Due dei più grandi progetti di desalinizzazione di questo tipo si trovano in Australia, entrambi utilizzando energia eolica: il progetto Kwinana è alimentato dal parco eolico di EmuDowns da 80 megawatt (MW), mentre lo sviluppo di Kurnell è fornito dal parco eolico di Bungendore da 140 MW.

Il solare fotovoltaico è presente anche in alcuni progetti di desalinizzazione, ma su scala ridotta, inclusi gli impianti di osmosi inversa dell’acqua di mare di Al Khafji e Yanbu 4 in Arabia Saudita. Alcuni sistemi di elettrolizzatori commerciali si sono mossi per includere unità di desalinizzazione ad osmosi inversa.