L’idrogeno come combustibile per il riscaldamento residenziale

L’idrogeno come combustibile sta assumendo un ruolo di rilievo nella transizione energetica. Lo si è visto nel corso di MCE 2022 che a questo gas ha dedicato numerosi eventi, ma lo si evince anche dall’Hydrogen Innovation Report 2022. Per affermare l’idrogeno come combustibile per impianti servono però più risorse.

L’interesse e il consenso nei confronti dell’idrogeno come combustibile per impianti termici sono pressoché unanimi, a cominciare dal mondo produttivo. Le aziende dell’industria meccanica rappresentate da Anima si posizionano lungo le diverse fasi di sviluppo della filiera dell’idrogeno: dalla produzione, alla componentistica, agli utilizzatori finali, dall’industriale al residenziale. Tutti questi settori sono quindi fortemente coinvolti nella transizione verso un mercato dell’idrogeno, prima di tutto come fornitori di tecnologie, ma anche in quanto consumatori di grandi quantità di energia.

Per fornire un’analisi dello stato dell’arte del settore idrogeno come combustibile, e le proposte dell’industria meccanica per la creazione di una strategia di filiera, Anima ha organizzato un momento di discussione con istituzioni e stakeholder in occasione di MCE, dal titolo “Il ruolo dell’industria meccanica nella strategia nazionale ed europea per l’idrogeno”.

Con la presentazione della Strategia europea dell’idrogeno, nel 2020 l’Unione europea ha riconosciuto il ruolo primario di questo vettore energetico e fissato obiettivi di breve e lungo termine, prevedendo una crescita dell’idrogeno nel mix energetico dal 2% del 2020 al 13-14% entro il 2050. La visione strategica comunitaria definisce un percorso comune europeo per incentivare l’uso dell’idrogeno, in considerazione degli obiettivi del Green Deal europeo e dell’obiettivo a lungo termine di decarbonizzazione al 2050.

In Italia, la strategia per l’idrogeno come combustibile per impianti è stata tracciata dal MiSE con le Linee Guida Preliminari della Strategia Nazionale Idrogeno del 2020, redatto di concerto con il Pniec (Piano nazionale integrato per l’energia e il clima). Con l’obiettivo di preservare l’ambiente conciliando lo sviluppo industriale e scelte ecologiche, nel documento viene delineato il ruolo dell’idrogeno nel raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione. Il PNRR ha rappresentato un ulteriore passo, dedicando il piano di investimento 5.2 (M2C2) proprio al supporto della filiera della produzione di idrogeno verde con lo stanziamento di fondi per 450 milioni di euro. Entrambe le strategie europea e italiana si sviluppano su una visione a 360° che rappresenta la filiera industriale nel suo insieme, abbracciando il settore del gas, i comparti “hard to abate”, la mobilità, il supporto alla filiera.

“Anima si propone come parte attiva nella costruzione di una strategia e di un mercato sostenibili” ha commentato il presidente di Anima Confindustria, Marco Nocivelli. “La transizione verso l’idrogeno non implica la sostituzione del patrimonio tecnologico già esistente, ma si propone invece di partire dal know-how e dall’industria di cui disponiamo e integrare o modificare conoscenze, prodotti, componentistica e tecnologie, nella direzione di un’efficienza sempre maggiore. Obiettivo di Anima nel guidare questo processo è mirare a un sistema industriale dell’idrogeno che sia sostenibile a livello economico, capace di autonomia e votato all’export: un’eccellenza a livello internazionale che sia competitiva con l’estero”.

L’idrogeno per il riscaldamento residenziale

All’evento “L’idrogeno per il riscaldamento residenziale. Una via alternativa alla transizione verso la sostenibilità” a MCE, si è approfondito il ruolo del comparto delle tecnologie di riscaldamento nel processo di transizione energetica.

Il comparto degli impianti termici gioca un ruolo di grande responsabilità nel processo di decarbonizzazione dell’industria. Le linee guida sul risparmio energetico recentemente pubblicate dalla Commissione europea nell’ambito di RepowerEU, infatti, hanno indicato nell’abbandono al 2029 delle caldaie a combustibili fossili non integrate con fonti rinnovabili una delle strade da percorrere su scala comunitaria, e nell’idrogeno il vettore energetico che può guidare questo processo. Assotermica (associazione dei produttori apparecchi e componenti per impianti termici federata Anima Confindustria) si trova, dunque, a sostenere le imprese in questa transizione e vede in un approccio multi-tecnologico, che valorizzi l’utilizzo dell’idrogeno come combustibile, la migliore strategia da adottare.

“Come Assotermica siamo fermamente convinti che la via più sostenibile per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione sia quella di sfruttare tutte le opzioni a nostra disposizione” ha dichiarato il presidente Alberto Montanini. “Le tecnologie di riscaldamento funzionanti a idrogeno e altri gas rinnovabili sono pronte, e con esse abbiamo la grande opportunità di poter valorizzare la nostra infrastruttura del gas – tra le più estese e capillari del mondo – per sfruttare le enormi potenzialità dei combustibili puliti” ha continuato Montanini, ricordando che circa l’85% delle abitazioni in Italia è riscaldato con impianti a gas, per circa 17 milioni di caldaie. “Seppur l’elettrificazione dei consumi sarà una delle direttrici dei prossimi anni, non è pensabile definire dei programmi di decarbonizzazione che non tengano conto di questi numeri e soprattutto del fatto che oggi gli apparecchi sono già progettati e pensati per poter essere alimentati con miscele crescenti d’idrogeno”.

Nel corso del convegno è stato presentato da Paolo Conti, ricercatore e docente di fisica tecnica industriale all’Università di Pisa, lo studio “Prestazioni energetiche e ambientali dinamiche e stagionali di generatori termici anche non convenzionali in edifici residenziali di riferimento”. Lo studio ha evidenziato il ruolo delle tecnologie ibride nel futuro dell’energetica degli edifici. “Questa tipologia di generatori” si legge in conclusione del documento “riesce a unire i vantaggi delle soluzioni a pompa di calore e dei generatori di calore a combustione, ottenendo benefici contemporanei su tutti i tre indicatori (ambientale, energetico ed economico). L’utilizzo di miscele arricchite a idrogeno verde (G222, 23% in volume) consente un ulteriore risparmio del 10% di CO2 rispetto alla combustione del gas naturale, riducendo anche le emissioni di NOx”.

Hydrogen Innovation Report 2022

L’Energy&Strategy Group, School of Management Politecnico di Milano, ha presentato la seconda edizione di Hydrogen Innovation Report 2022. Secondo lo studio senza l’idrogeno verde la decarbonizzazione di alcuni settori industriali e del trasporto pesante è impossibile, ma servono altri 70 GW di rinnovabili e almeno 15 di elettrolizzatori.

Invece, il piano italiano al momento è fermo a 5 GW di elettrolizzatori al 2030. Le difficoltà degli ultimi mesi hanno fatto scivolare l’idrogeno in secondo piano, tuttavia le industrie hard-to-abate (acciaio e fonderie, chimica, ceramica, carta e vetro) e alcuni sistemi di trasporto non hanno alternative per ridurre le emissioni climalteranti. Vittorio Chiesa: “Occorre maggiore chiarezza a livello comunitario sulla definizione di green gas, per non rallentare le iniziative in partenza e chiarire le possibili configurazioni di produzione ammissibili. Così come servono specifici strumenti di incentivazione: allo stato attuale, in Italia agli utilizzatori industriali non conviene sostituire il metano o l’idrogeno grigio con l’idrogeno verde”.

Oggi la domanda complessiva di idrogeno in Europa si attesta sulle 8,4 Mton annue: il settore della raffinazione è il principale utilizzatore con il 49% del totale, seguito dalla produzione di ammoniaca (31%) e di metanolo (5%). La produzione annua europea, invece, si aggira attorno alle 10,5 Mton e deriva prevalentemente da impianti di reforming da gas naturale (SMR) posti nei principali siti di consumo, come le raffinerie e gli impianti di produzione di ammoniaca. L’Italia è il quinto Paese europeo per consumo di idrogeno, con circa 0,6 Mton: più del 70% della domanda viene dalla raffinazione, circa il 14% dal settore dell’ammoniaca e il resto dalla rimanente industria chimica. Dal punto di vista tecnologico, per questi comparti non esistono particolari vincoli al passaggio all’idrogeno blu o verde.

Ma a quali livelli di prezzo delle emissioni di anidride carbonica sarebbe equivalente adottare idrogeno blu e verde al posto dell’attuale idrogeno grigio? Nel caso dell’idrogeno blu, il costo della CO₂ evitata è pari a 100 o 111 €/tonCO₂, a seconda che si consideri una percentuale di cattura delle emissioni rispettivamente del 50% o 90%. Questi valori si avvicinano molto all’attuale costo della CO₂ sul mercato ETS, che nei primi mesi del 2022 ha superato il valore di 90 €/tonCO₂. Nel caso invece dell’idrogeno verde, il costo della CO₂ evitata cresce notevolmente, arrivando fino a 900 €/tonCO₂. Valori al momento “fuori scala”, nonostante la corsa del mercato del CO2 dell’ultimo anno.

Consorzio PI Italia e il mercato dell’idrogeno

Il Consorzio PI Italia è l’associazione che promuove protocolli di comunicazione industriale PROFIBUS, PROFINET e IO-Link su territorio nazionale. Nel giugno scorso ha partecipato all’Hydrogen Expo di Piacenza allo scopo di ampliare il proprio raggio di azione su verticali differenti in cui il Consorzio in parte già opera e in cui può potenzialmente accrescere la propria expertise.

Le reti PROFIBUS e PROFINET sono trasversali rispetto al mercato dell’automazione industriale – manufacturing – e processo -tipicamente Oil&Gas, chimica, pharma. Questo implica che il Consorzio, rispetto a tecnologie verticali come la produzione di idrogeno, mantiene una posizione super partes. La tecnologia è la medesima di quella che si applica anche per la conservazione delle mele, la produzione di Oil&Gas, le infrastrutture, le macchine e linee automatiche, l’automotive ecc. Dunque, la posizione del Consorzio PI Italia è quella di un monitoraggio su questa una nuova opportunità emergente di mercato nel settore “processo”.