L'idrogeno potrebbe diventare una parte significativa del panorama energetico australiano entro il prossimo decennio, competere sia con il gas naturale che con le batterie, secondo una nuova tabella di marcia del CSIRO per l'industria.

L'idrogeno è un vettore energetico versatile con un'ampia gamma di potenziali usi. Però, l'idrogeno non è liberamente disponibile nell'atmosfera come gas. Richiede quindi un input energetico e una serie di tecnologie per produrre, conservarlo e poi usarlo.

Perché dovremmo preoccuparci? Poiché l'idrogeno presenta diversi vantaggi rispetto ad altri vettori energetici, come le batterie. È un unico prodotto in grado di servire più mercati e, se prodotto utilizzando fonti energetiche a basse o zero emissioni, può aiutarci a ridurre significativamente le emissioni di gas serra.

Rispetto alle batterie, l'idrogeno può rilasciare più energia per unità di massa. Ciò significa che, a differenza delle auto elettriche alimentate a batteria, può consentire alle autovetture di percorrere lunghe distanze senza fare rifornimento. Anche il rifornimento è più veloce, ed è probabile che rimanga tale.

I vantaggi sono potenzialmente ancora maggiori per i veicoli pesanti come autobus e camion che già trasportano carichi utili pesanti, e dove i lunghi tempi di ricarica della batteria possono influenzare i modelli di business.

L'idrogeno può anche svolgere un ruolo importante nello stoccaggio di energia, che sarà sempre più necessario sia nelle operazioni a distanza come i siti minerari, e nell'ambito della rete elettrica per contribuire ad appianare il contributo delle rinnovabili come l'eolico e il solare. Questo potrebbe funzionare utilizzando l'energia rinnovabile in eccesso (quando la generazione è alta e/o la domanda è bassa) per guidare la produzione di idrogeno tramite l'elettrolisi dell'acqua. L'idrogeno può quindi essere immagazzinato come gas compresso e messo in una cella a combustibile per generare elettricità quando necessario.

L'Australia è fortemente dipendente dai combustibili liquidi importati e attualmente non ha abbastanza combustibile liquido di riserva. Il passaggio al carburante a idrogeno potrebbe potenzialmente alleviare questo problema. L'idrogeno può essere utilizzato anche per produrre prodotti chimici industriali come ammoniaca e metanolo, ed è un ingrediente importante nella raffinazione del petrolio.

Ulteriore, poiché l'idrogeno brucia senza emissioni di gas serra, è una delle poche alternative verdi praticabili al gas naturale per la generazione di calore.

La nostra tabella di marcia prevede che il mercato globale dell'idrogeno crescerà nei prossimi decenni. Tra i potenziali acquirenti di idrogeno australiano ci sarebbe il Giappone, che è relativamente limitato nella sua capacità di generare energia localmente. Le vaste risorse naturali dell'Australia, vale a dire solare, vento, i combustibili fossili e la terra disponibile si prestano favorevolmente alla creazione di catene di approvvigionamento per l'esportazione dell'idrogeno.

Perché abbracciare l'idrogeno adesso?

Dato il suo uso diffuso e vantaggio, l'interesse per l'"economia dell'idrogeno" ha raggiunto l'apice e il minimo negli ultimi decenni. Perché potrebbe essere diverso questa volta? Mentre la motivazione principale è la capacità dell'idrogeno di fornire energia a basse emissioni di carbonio, ci sono un paio di altri fattori che distinguono la situazione odierna dagli anni precedenti.

La nostra analisi mostra che la catena del valore dell'idrogeno è ora sostenuta da una serie di tecnologie mature che sono tecnicamente pronte ma non ancora commercialmente praticabili. Ciò significa che la narrativa sull'idrogeno si è ora spostata dallo sviluppo della tecnologia all'"attivazione del mercato".

L'industria dei pannelli solari fornisce un precedente recente per questo tipo di fiorente industria energetica. I parchi solari su larga scala stanno ora generando interessanti ritorni sugli investimenti, senza alcun aiuto da parte del governo. Uno dei principali fattori che ha permesso all'energia solare di raggiungere questo punto di svolta è stato l'aumento delle economie di scala di produzione, particolarmente in Cina. In particolare, La Cina è recentemente emersa come sostenitrice dell'idrogeno, destinando il suo utilizzo sia ai trasporti che alla generazione distribuita di elettricità.

Ma mentre l'energia solare potrebbe alimentare un mercato con infrastrutture già pronte (la rete elettrica), il caso è meno diretto per l'idrogeno. Le tecnologie per aiutare a produrre e distribuire l'idrogeno dovranno svilupparsi di concerto con le applicazioni stesse.

Una tabella di marcia per l'idrogeno

Alla luce di questo, l'obiettivo principale della National Hydrogen Roadmap del CSIRO è fornire un modello per lo sviluppo di un'industria dell'idrogeno in Australia. Con diverse attività già in corso, è progettato per aiutare l'industria, governo e ricercatori decidono esattamente dove concentrare la loro attenzione e i loro investimenti.

Il nostro primo passo è stato calcolare i prezzi ai quali l'idrogeno può competere commercialmente con altre tecnologie. Abbiamo quindi lavorato a ritroso lungo la catena del valore per comprendere le aree chiave di investimento necessarie affinché l'idrogeno raggiunga la competitività in ciascuno dei mercati potenziali identificati. Seguendo questo, abbiamo modellato l'impatto cumulativo delle priorità di investimento che sarebbe fattibile nel o intorno al 2025.

Ciò che è emerso chiaramente dal rapporto è che l'opportunità per l'idrogeno pulito di competere favorevolmente in termini di costi con le materie prime industriali esistenti e i vettori energetici in applicazioni locali come i trasporti e i sistemi di alimentazione in aree remote è a portata di mano. Sul lato a monte, alcuni dei fattori più importanti per la riduzione dei costi includono la disponibilità di elettricità a basso costo a basse emissioni, utilizzo e dimensione del bene.

Lo sviluppo di un'industria di esportazione, nel frattempo, è un potenziale punto di svolta per l'idrogeno e il più ampio settore energetico. Anche se non si prevede che questo settore aumenterà fino al 2030, ciò consentirà la localizzazione delle filiere, l'industrializzazione e persino l'automazione della produzione di tecnologie che contribuiranno a riduzioni significative dei costi di capitale delle attività. Consentirà inoltre lo sviluppo di idrogeno derivato da combustibili fossili con cattura e stoccaggio del carbonio, e esercitare una pressione al ribasso sui costi delle energie rinnovabili dedicate alla produzione di idrogeno su larga scala tramite elettrolisi.

Alla luce delle tendenze globali del settore, energia e trasporti, lo sviluppo di un'industria dell'idrogeno in Australia rappresenta una reale opportunità per creare nuove aree di crescita nella nostra economia. Benedetto con risorse senza pari, una forza lavoro qualificata e una base produttiva consolidata, L'Australia è estremamente ben posizionata per sfruttare questa opportunità. Ma non finirà da solo.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.