di Chiara Bianco, Junior Researcher G.E.O. Area Economia
Abstract
Con la guerra in Ucraina il bisogno di diversificazione energetica si è fatto più impellente. Questo, accumunato alla non trascurabile emergenza climatica, crea la necessità di trovare nuovi metodi di produzione, nuovi tipi di energia e nuovi partner. L’Unione Europea, per fronteggiare questa situazione, già dal 2020 ha introdotto abbondanti investimenti per la produzione di idrogeno verde, sia all’interno del proprio territorio che con l’importazione da Paesi esteri. Questo elaborato, cominciando con una spiegazione sulle potenzialità e la classificazione dell’idrogeno, offre un’analisi dei progetti europei a riguardo e degli investimenti nel Nord Africa. Nonostante la produzione attuale sia molto bassa, e alcune voci contrarie ai progetti africani, potrebbe rivelarsi infatti un metodo efficace qualora gli obiettivi prefissati vengano raggiunti.
Cos’è l’Idrogeno e perché Interessa all’Europa
L’idrogeno è l’elemento più abbondante sulla Terra ed è caratterizzato da un elevato contenuto energetico. Al suo stato puro risulta essere un combustibile poco inquinante ed efficiente. Il problema sorge dal fatto che in natura trovarlo in questo stato è molto difficile; è infatti solitamente legato con altri elementi ‒ il più comune di questi è l'ossigeno ‒ con cui forma l’acqua. La potenzialità dell’idrogeno come energia alternativa quindi si trova nelle sue modalità di produzione, dove, attraverso un procedimento chiamato elettrolisi, i componenti delle varie molecole vengono divisi attraverso l’elettricità, fino ad ottenere l’idrogeno puro. Il processo può partire da una grande varietà di risorse (gas naturale, energia nucleare, biogas e rinnovabili come energia solare e eolica). La differenza dal gas che siamo abituati ad usare è negli scarti che si hanno con la combustione, con l’idrogeno anziché anidride carbonica viene prodotto principalmente vapore acqueo. È bene ricordare che, in ogni caso, l’idrogeno non è una fonte di energia ‒ come può essere il petrolio ‒, ma piuttosto un vettore energetico, il quale può immagazzinare e fornire grandi quantità di energia. Diventa quindi particolarmente efficiente come bilanciatore con le fonti rinnovabili, la cui energia in eccesso ‒ prodotta in momenti di picco ‒ sarebbe difficile da conservare e andrebbe sprecata. Sebbene sia un gas e quindi incolore, la classificazione dei vari tipi di idrogeno viene comunemente fatta usando una scala di colori sebbene non ci sia una convenzione universale, motivo per cui la nomenclatura potrebbe cambiare nel tempo o addirittura tra diversi stati. L’obiettivo dell’Unione Europea si concentra intorno al cosiddetto idrogeno verde, il quale usando energia in eccesso da fonti rinnovabili realizza l’elettrolisi ottenendo zero emissioni di anidride carbonica. L’idrogeno blu deriva invece dal gas naturale e da un metodo diverso, chiamato steam reforming, che unisce gas naturale e acqua riscaldata sotto forma di vapore. Il risultato è idrogeno, ma anche anidride carbonica come sottoprodotto. Per rendere sostenibile anche questo processo è quindi essenziale intrappolare e immagazzinare questa CO2. Ad ogni modo, attualmente il 90% dell’idrogeno prodotto è quello grigio, creato utilizzando gas naturale o metano e senza catturare i gas serra prodotti nel processo. Ci sono poi quello nero e marrone, che sono i più dannosi per l’ambiente perché prodotti usando il carbone, quello rosa generato con energia nucleare, il più efficiente, e altri ancora che però sono ancora nelle fasi iniziali.
La Strategia Europea
Come riportato dal sito della Commissione Europea, l’idrogeno attualmente rappresenta il 2% del consumo europeo di energia. Il 96% di questa produzione avviene tramite il gas naturale (idrogeno blu) con conseguenti emissioni significative di CO2. Come già asserito, quando la quantità di energia da fonti rinnovabili è maggiore della domanda, una soluzione in termini di efficienza ‒ e quindi evitando lo spreco di questa energia in surplus ‒ si trova nella produzione di idrogeno verde. Ciò consentirebbe lo stoccaggio di energia rinnovabile in grandi quantità e anche per lunghi periodi, contribuendo a migliorare la flessibilità dei sistemi energetici bilanciando l'offerta e la domanda e a decarbonizzare i processi industriali e i comparti economici nei quali la riduzione delle emissioni di carbonio è tanto urgente quanto difficile. Per questi motivi nel 2020 la Commissione ha lanciato “Una strategia per l’idrogeno per un’Europa climaticamente neutra”. Nel progetto si fa riferimento all’idrogeno verde come la priorità tra i vari tipi disponibili, usando principalmente energia eolica e solare, ma anche sottolineando che nel breve e medio periodo c’è ancora la necessità di usarne in altre forme per sostenere la diffusione dell’idrogeno rinnovabile. Nella prima fase, che dura fino al 2024, l’obiettivo è di installare nell'UE almeno 6 GW di elettrolizzatori per l'idrogeno rinnovabile e produrre fino a un milione di tonnellate di idrogeno rinnovabile. Si mira così a decarbonizzare la produzione esistente ‒ ad esempio nel settore chimico ‒ e a promuovere il ricorso all'idrogeno in nuove applicazioni d'uso finale, tra cui altri processi industriali e se possibile i trasporti pesanti. Nella seconda fase, tra il 2025 e il 2030, si parla di sistema energetico integrato. La produzione dovrà aumentare fino a dieci milioni di tonnellate insieme ad un’installazione di 40 GW di elettrolizzatori, migliorando la competitività dell’idrogeno fino a raggiungere quella di altre forme di produzione. La realizzazione su larga scala è infine prevista per la terza ed ultima fase, dal 2030 al 2050, dove verranno raggiunti anche i settori più difficili da decarbonizzare - trasporti aerei e marittimi, edilizia industriale e commerciale - anche con nuove tecnologie. Per realizzare un programma di questa portata gli investimenti necessari sono tanti. Per questo la Commissione, sempre nel 2020, ha varato l’Alleanza Europea per l'Idrogeno Pulito, il cui compito è quello di favorire gli investimenti attraverso progetti ben definiti. Inoltre, attraverso il programma InvestEU, le cui capacità sono più che raddoppiate nel quadro dello strumento per la ripresa Next Generation EU, e al Fondo Europeo di Sviluppo Regionale e il Fondo di Coesione, verranno fatti investimenti a favore degli elettrolizzatori ‒ si calcola possano costare dai ventiquattro ai quarantadue miliardi di euro - e dell’incremento di produzione di energia eolica e solare fino a 80-120 GW. Le proiezioni di investimenti quantificano in circa undici miliardi di euro gli investimenti necessari per dotare metà degli impianti esistenti di tecnologie di cattura e stoccaggio dell’anidride carbonica. Il trasporto, la distribuzione e lo stoccaggio dell'idrogeno, insieme alle stazioni di rifornimento di idrogeno, richiederanno invece sessantacinque miliardi di euro di investimenti. Già in questo progetto del 2020 si parla della necessità di diversificare i partner internazionali. Per l’alto potenziale di energie rinnovabili e per la posizione geografica, l’Africa si presenta come un fornitore competitivo, motivo per cui viene anche citata, oltre ai possibili finanziamenti europei, l’opportunità di sensibilizzare partner locali pubblici e privati riguardo alla produzione di idrogeno, a pari passo con programmi comuni di ricerca. Oltre all’Africa viene però messo l’accento in particolare su uno stato dell’Est Europa con grandi potenzialità per l’energia elettrica e l’idrogeno rinnovabile: l’Ucraina.
Nel 2022 la situazione è quindi non solo cambiata drasticamente, ma c’è stato anche bisogno di una ripianificazione riguardo ai partner per la diversificazione. Con una comunicazione di maggio della Commissione europea, si è stilato il REPowerEU Plan che, partendo dal già esistente Fit for 55, propone provvedimenti aggiuntivi con l’intenzione di risparmiare energia, diversificare le forniture, accelerare la transizione green e combinare investimenti e riforme. Il nuovo obiettivo, in termini di energia solare, corrisponde a più di 320 GW entro il 2025 e una capacità totale di produzione di energia rinnovabile a 1236 GW entro il 2030. Inoltre, se nel 2021 era previsto un piano di produzione di idrogeno di oltre cinque milioni di tonnellate, nel 2022 questi sono diventati dieci milioni. Oltre a questo, diversi progetti di produzione ed esportazione nei paesi europei sono già attivi nel Nord Africa, più nello specifico in Egitto, Marocco, Algeria e Namibia. Più di nove miliardi di euro saranno destinati proprio a quest’ultimo attraverso l’Hyphen Hydrogen Energy, finanziato dalla compagnia inglese Nicholas Holding e dalla tedesca Enertrag. Il loro obiettivo è visibile sul loro sito web: sarà un progetto diviso in fasi che mira alla produzione di trecentomila tonnellate di idrogeno verde all’anno, impiegando circa tremila persone, insieme ad altre quindicimila che lavoreranno nell’edilizia durante il periodo di costruzione previsto di quattro anni, il cui 90% saranno ruoli ricoperti da nigeriani. Un’altra partnership tedesca riguarda inoltre un investimento di quaranta milioni di euro per potenziare la capacità di idrogeno del Paese. Il Marocco ha annunciato nel 2021 una “tabella di marcia” per l’idrogeno verde, mostrando un interesse sia a diminuire le proprie emissioni che ad esportarlo attraverso il gasdotto Maghreb–Europa per una decarbonizzazione europea. Tuttavia, ci sono diverse sfide tecniche e costi elevati per quanto riguarda questo trasferimento. Concentrarsi sulla produzione di energia rinnovabile invece potrebbe sostituire l’uso di carbone e soddisfare il fabbisogno energetico locale (Michael Barnard). Se poi il Marocco decidesse di fornire l’Europa, con connessioni sottomarine già esistenti con la Spagna, a grandi quantità di energia si affiancherebbe una frazione del costo di trasformarla in idrogeno. Il piano di transizione algerino, invece, comprende tre pilastri: un programma nazionale di conservazione e efficienza energetica, un programma nazionale di sviluppo delle energie rinnovabili e un nuovo modello nazionale di mix energetico (idrogeno blu e verde). L’italiana ENI ha confermato a maggio una nuova intesa con SONATRACH (azienda di stato petrolifera algerina) che prevede sia l’accelerazione dello sviluppo di progetti a gas, sia una valutazione tecnica ed economica di un progetto pilota di idrogeno verde. L’Egitto invece è già un produttore di idrogeno grigio, ma anche i suoi piani per l’idrogeno verde sono ben avviati. La Banca Europea per la Ricostruzione e lo Sviluppo ha dichiarato un investimento di ottanta milioni di dollari per creare il primo impianto di idrogeno verde del Paese.
Conclusione
Per soddisfare la domanda europea di idrogeno verde i Paesi Nordafricani dovrebbero aumentare in modo significativo la loro capacità installata di rinnovabili. Il Corporate Europe Observatory, un gruppo di ricerca non-profit, sostiene che abbia poco senso per questi paesi utilizzare la loro energia rinnovabile per la produzione di idrogeno e spedirlo in Europa con una significativa perdita di energia – con l’intenzione di ridurre le emissioni europee ‒, quando potrebbero usare quell’energia per ridurre il proprio impatto. Aldo Lifa, ricercatore per ISPI, ha però anche spiegato come, siccome l'industria europea è molto più impattante di quella africana, andrebbe considerata prioritaria nella lotta al cambiamento climatico. Inoltre le difficoltà tecniche, indubbiamente presenti, saranno accompagnate da un'accelerazione tecnologica e dal sempre maggior bisogno dell’Europa di diversificare le proprie fonti di approvvigionamento. Se gli obiettivi europei verranno effettivamente raggiunti, la decarbonizzazione del continente andrebbe a pari passo con nuovi impianti e tecnologie che potrebbero aiutare anche gli altri stati coinvolti per una futura produzione energetica a basso impatto ambientale.
Bibliografia
Aldo Liga, 2022, Idrogeno verde mediterraneo, ISPI, fonte di tipo B1
Comunicato stampa, 2022, Nuova intesa tra Eni e SONATRACH per l’accelerazione dello sviluppo di progetti a gas e decarbonizzazione attraverso l’idrogeno verde, ENI, fonte di tipo A1
Comunicazione della commissione al parlamento europeo, al consiglio, al comitato economico e sociale europeo e al comitato delle regioni, 2022, REPowerEU Plan, Commissione Europea, fonte di tipo A1
Comunicazione della commissione al parlamento europeo, al consiglio, al comitato economico e sociale europeo e al comitato delle regioni, 2020, Una strategia per l'idrogeno per un'Europa climaticamente neutra, Commissione Europea, fonte di tipo A1
Francesca Bottino, 2022, I progetti europei di Power-to-Hydrogen (sulla carta) sono sempre di più, ma faticano a diventare realtà: il punto nel ‘Monitor 2022’ di Hydrogen Europe, HydroNews, fonte di tipo B1
Goda Naujokaitytė, 2021, Namibia and Germany join forces in green hydrogen race, Science Business, fonte di tipo C2
Luisiana Gaita, 2022, Energia, l’Europa ha bisogno di idrogeno verde e lo cerca in Africa: l’analisi dei rischi, tra costi e “accaparramento neocoloniale di risorse”, Il Fatto Quotidiano, fonte di tipo C1
Michael Barnard, 2022, Morocco, Algeria, Egypt: Assessing EU plans to import hydrogen from North Africa, Corporate Europe Observatory e Transnational Institute, fonte di tipo B2
Nibal Zgheib, 2022, EBRD supports first green hydrogen facility in Egypt, European Bank for Reconstruction and Development, fonte di tipo A2
Simone Valeri, 2022, Transizione energetica: l’Europa cerca l’idrogeno verde in Africa, L’Indipendente, fonte di tipo C1
Francesca Santoni e Giulia Monteleone, 2021, Idrogeno, un 'ponte' verso il mondo rinnovabile, ENEA, fonte di tipo B2
Sitografia
Commissione Europea https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-systems-integration/hydrogen_it
Corporate Europe Observatory https://corporateeurope.org/en
Hyphen Africa https://hyphenafrica.com/
International Trade Administration (ITA) https://www.trade.gov/market-intelligence/algerias-energy-transition-plan
National Grid https://www.nationalgrid.com/