Le possibilità presentate dall'idrogeno sono oggetto di accese discussioni in tutto il mondo, e attraverso il divario politico dell'Australia, notoriamente in guerra per la politica energetica.

Venerdì il capo scienziato australiano Alan Finkel presenterà una strategia nazionale sull'idrogeno per dichiarare, Territorio e ministri federali dell'energia. Finkel dovrebbe delineare un piano che dia la priorità alle esportazioni di idrogeno come modo redditizio per ridurre le emissioni.

C'è da sperare che la strategia sia aggressiva, piuttosto che timido. L'ambizione è fondamentale per ridurre il costo dell'energia. L'Australia farebbe meglio a puntare al 200% di energia rinnovabile o più.

È probabile che la strategia nazionale conterrà progetti dimostrativi per testare la fattibilità della nuova tecnologia, ridurre i costi, e trovare modi per condividere il rischio degli investimenti infrastrutturali tra governo e industria.

Ci sono ancora una serie di barriere. I gasdotti esistenti potrebbero essere utilizzati per trasportare l'idrogeno agli utenti finali, ma le leggi attuali sono proibitive, sono necessari meccanismi come i "certificati di origine", e ci sono ancora problemi tecnologici chiave, in particolare il costo dell'elettrolisi.

Questi problemi sollevano interrogativi su come sia realmente una grande economia dell'idrogeno. Può far sorgere sospetti che questo sia solo l'ultimo sogno irrealizzabile dell'energia. Ma la nostra ricerca presso l'hub di transizione energetica australiano-tedesco sostiene che un approccio ambizioso è meglio di uno cauto.

La ricerca aggressiva delle esportazioni di idrogeno ridurrà i costi dell'approvvigionamento energetico interno e fornirà una base per nuove industrie di esportazione, come l'acciaio verde, in un mondo vincolato al carbonio.

I sistemi ottimali costano meno

Abbiamo utilizzato i modelli di ottimizzazione per esaminare come potrebbe svilupparsi un'importante industria dell'idrogeno in Australia. Volevamo identificare dove potevano essere costruiti i principali impianti per l'elettrolisi, chiesto se il mercato elettrico nazionale esistente dovrebbe fornire l'energia, e ha esaminato l'effetto sul costo del sistema e, in definitiva, accessibilità energetica.

I nostri risultati mostrano che le posizioni per i futuri investimenti nelle infrastrutture dell'idrogeno saranno principalmente determinate dai loro costi di capitale, la quota di generazione eolica e solare e la capacità degli elettrolizzatori di fornire energia in modo reattivo al sistema, e l'entità della produzione di idrogeno.

Abbiamo anche identificato potenziali progetti dimostrativi in ​​tutta l'Australia, come:

• produzione su larga scala di idrogeno liquido ed esportazione dal Pilbara nell'Australia occidentale
• idrogeno per supportare la produzione di acciaio in South Australia
• iniettare idrogeno nelle reti del gas a Victoria e sostenere l'industria e la generazione di elettricità
• idrogeno per fornire carburante per il trasporto per i principali utenti come camion, autobus e traghetti nel Nuovo Galles del Sud, e
• idrogeno per produrre ammoniaca in un impianto esistente nel Queensland.

Un'economia orientata all'esportazione

Se assumiamo che gli elettrolizzatori rimangano costosi, circa A$1, 800 per kilowatt, e la necessità di funzionare sempre vicino alla capacità a pieno carico, il risultato sono grandi centri di esportazione di idrogeno in tutto il paese, costruito vicino a risorse di energia solare ed eolica di alta qualità. Le posizioni ideali tendono ad essere lontane dalla rete energetica nazionale, come nell'Australia occidentale e nel Territorio del Nord, o su scala relativamente piccola nell'Australia Meridionale o in Tasmania.

Si discute molto sul costo attuale dell'elettrolisi, ma il consenso sostiene che le economie di scala ridurranno sostanzialmente questi costi, fino a un ordine di grandezza. Questo è simile alle riduzioni dei costi che abbiamo visto nell'energia solare e nelle batterie.

Questa infrastruttura richiede alcuni importanti investimenti. Però, il nostro modello mostra che se l'Australia produce il 200% del nostro fabbisogno energetico entro il 2050, esportare l'eccedenza, vediamo forti cali dei costi di sistema e minori costi energetici per tutta l'Australia. Se l'Australia può produrre 400 Terrawattora di energia da idrogeno per l'esportazione, i risultati dei modelli mostrano che il costo medio dell'energia potrebbe essere ridotto di oltre il 30%.

Il fattore trainante è il nostro livello di ambizione. Più ci appoggiamo alla decarbonizzazione della nostra economia con l'energia verde, più scendono i costi. I risparmi derivanti dall'uso integrato e ottimizzato degli elettrolizzatori in un mercato nazionale dell'elettricità fortemente rinnovabile superano il costo della costruzione di grandi risorse rinnovabili in località remote.

Una grande industria di esportazione dell'idrogeno potrebbe generare sia notevoli entrate di esportazione che vantaggi sostanziali per l'economia nazionale.

Per riassumere, l'immagine sopra mostra due possibili futures dell'idrogeno per l'Australia.

Nel primo, L'Australia non ha azioni per il clima e i costi dell'elettrolizzatore rimangono elevati con economie di scala limitate, ed esportiamo da hub remoti chiave come il Pilbara.

Nell'altro, l'ambizione aumenta e i costi diminuiscono, e l'industria dell'esportazione di idrogeno si collega alla rete nazionale, fornendo sia esportazioni rinnovabili che benefici alla rete. Questo promuove anche l'uso dell'idrogeno nel mercato interno. L'Australia abbraccia una vera economia rinnovabile e inizia un nuovo capitolo delle principali esportazioni di energia.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.