Intensità di emissione di combustibili con e senza CCS. I numeri di idrogeno sono solo per la produzione; l'intensità delle emissioni è maggiore per l'idrogeno esportato. Fonte:calcoli degli autori, utilizzando i dati dell'Agenzia internazionale dell'energia e della US Energy Information Administration
L'uso dell'idrogeno come combustibile pulito è un'idea il cui momento potrebbe arrivare. Per l'Australia, la produzione di idrogeno è allettante:potrebbe creare una nuova industria domestica redditizia e aiutare il mondo a raggiungere un futuro senza emissioni di carbonio.
La strategia nazionale per l'idrogeno pubblicata il mese scorso sostiene che l'Australia dovrebbe essere in prima linea nella corsa all'idrogeno globale. Guidato dal capo scienziato Alan Finkel, la strategia adotta un approccio tecnologicamente neutro, non favorendo alcun modo per produrre idrogeno "pulito".
Ma importa se l'idrogeno è prodotto da elettricità rinnovabile o da combustibili fossili. Mentre la rotta dei combustibili fossili è attualmente più economica, potrebbe finire per emettere notevoli quantità di anidride carbonica.
Non tutto l'idrogeno "pulito" è uguale
L'idrogeno può essere prodotto utilizzando l'elettricità attraverso l'elettrolisi, che scinde l'acqua in idrogeno e ossigeno. Quando si utilizza elettricità rinnovabile, questo non produce anidride carbonica ed è noto come idrogeno verde.
L'idrogeno può anche essere prodotto dal carbone o dal gas. Questo processo rilascia anidride carbonica. La maggior parte dell'idrogeno prodotto oggi è fatto in questo modo.
Alcuni, ma in modo critico, non tutto:l'anidride carbonica proveniente da questo processo può essere intrappolata e immagazzinata in serbatoi sotterranei, un processo noto come cattura e stoccaggio del carbonio (CCS).
Ma il CCS è tecnicamente complesso e costoso. Attualmente lo utilizzano solo due impianti che producono idrogeno da combustibili fossili:uno in Canada, con un tasso di cattura dell'anidride carbonica dell'80%, e uno negli Stati Uniti con un tasso di ritenzione inferiore.
In Australia, l'unico progetto CCS operativo su larga scala è il progetto Gorgon gas (non idrogeno) di Chevron nell'Australia occidentale. Dopo un notevole ritardo, e tre anni da quando il progetto ha iniziato a fornire gas, la cattura e lo stoccaggio del carbonio sono iniziati quest'anno.
Non sono garantiti alti tassi di cattura del carbonio
La strategia dell'idrogeno utilizza il termine "idrogeno pulito" per l'idrogeno prodotto da elettricità rinnovabile, e da carbone o gas con cattura del carbonio. E presuppone uno scenario "migliore" in cui il 90-95% dell'anidride carbonica viene catturato dai combustibili fossili.
Tali tassi sono tecnicamente possibili, ma ad oggi non sono stati raggiunti. Tassi di cattura inferiori non sono esaminati nella strategia.
Con tassi di acquisizione del 90-95%, L'idrogeno a base di carbone e gas è molto meno ad alta intensità di carbonio rispetto ai tradizionali usi dei combustibili fossili. Ma un tasso di cattura del 60% significa che l'idrogeno dal carbone ha un'intensità di emissioni simile alla combustione diretta del gas naturale.
La strategia nazionale non descrive un meccanismo per garantire che i tassi di cattura migliori siano rispettati. La produzione di idrogeno potrebbe aumentare molto più velocemente degli impianti necessari per catturare le emissioni, permettendo a grandi quantità di gas serra di entrare nell'atmosfera, simile al caso della Gorgone.
Un altro rischio è che la cattura del carbonio non sarà in grado di raggiungere i tassi migliori per motivi tecnici o di costo.
Verso l'export a zero emissioni
Paesi tra cui Giappone, La Corea del Sud e la Germania stanno esplorando la possibilità di utilizzare l'idrogeno in vari modi, anche nella produzione di energia, trasporto, riscaldamento e processi industriali.
Ad alcuni futuri importatori potrebbe non interessare la pulizia del nostro idrogeno, ma altri potrebbero.
Per illustrare l'importanza delle esportazioni senza emissioni di carbonio, abbiamo calcolato le emissioni se l'Australia producesse 12 milioni di tonnellate di idrogeno per l'esportazione all'anno, equivalenti a circa il 30% delle nostre attuali esportazioni di gas naturale liquefatto e in linea con le stime di produzione nella strategia nazionale.
Richiederebbe circa 37 milioni di tonnellate di gas naturale o 88 milioni di tonnellate di carbone. Se viene catturato il 90% di anidride carbonica, le emissioni di gas ammonterebbero all'1,9% delle attuali emissioni annuali di gas serra dell'Australia (2018), o il 4,4% utilizzando il carbone.
Se fosse catturato solo il 60% dell'anidride carbonica, l'idrogeno da gas e carbone rappresenterebbe rispettivamente un ulteriore 7,8% e 17,9% delle attuali emissioni nazionali, rendendo molto più difficile per l'Australia raggiungere gli obiettivi di emissioni esistenti e futuri.
Dove investire
Proprio adesso, produrre idrogeno da combustibili fossili è più economico che da fonti rinnovabili, anche con la cattura e lo stoccaggio del carbonio.
L'Australia ha anche grandi e pronte riserve di lignite nella valle di Latrobe, nel Victoria, che non saranno utilizzate dall'industria elettrica a carbone in declino. Il carbonio catturato potrebbe essere immagazzinato sotto lo stretto di Bass. E le abbondanti riserve di gas della nazione potrebbero essere trasformate in idrogeno, in aggiunta o in parte in sostituzione delle esportazioni di gas naturale liquefatto. Così, non sorprende che la strategia nazionale abbia lasciato tutte le opzioni sul tavolo.
Tuttavia, la creazione di impianti di produzione di idrogeno con cattura del carbonio comporterebbe enormi spese per apparecchiature con tempi di vita molto lunghi. Questo è rischioso, poiché il capitale sarebbe sprecato se il mercato dell'idrogeno ad alta intensità di emissioni crollasse, o attraverso atteggiamenti pubblici o un imperativo globale per passare a sistemi energetici a emissioni zero.
Il mondo è già lontano dal ritmo necessario per raggiungere i suoi obiettivi di riduzione delle emissioni, e alla fine deve arrivare a zero per prevenire i peggiori impatti del cambiamento climatico.
L'Australia dovrebbe investire in ricerca e sviluppo per rendere l'idrogeno verde più economico. Ciò richiede la riduzione del costo dell'elettrolisi, e ulteriori riduzioni nella produzione di energia rinnovabile su larga scala. Potrebbe portare grandi benefici per il clima, e la futura economia di esportazione dell'Australia.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
