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La futura politica climatica assegna idrogeno e H2 prodotti di sintesi grande importanza. Ma come potrebbe svilupparsi la domanda di idrogeno a livello globale?
Un nuovo meta-studio coordinato da Fraunhofer ISI affronta questa domanda e rivaluta più di 40 scenari di sistemi energetici e idrogeno nell'ambito del progetto di ricerca HyPat. Lo studio fornisce dichiarazioni sulla gamma di possibili sviluppi futuri della domanda di idrogeno, a livello globale, nell'UE e in Cina fino al 2050, e distingue tra i vari settori della domanda. Il focus è su scenari con ambiziosi obiettivi di riduzione dei gas serra.
L'idrogeno ei suoi prodotti di sintesi sono globalmente considerati importanti fonti di energia future che potrebbero essere utilizzate in molti settori diversi. Ad esempio, è in corso un controverso dibattito sul ruolo che l'idrogeno svolgerà nei trasporti in futuro, e in particolare sul suo utilizzo per autovetture e camion. Esistono anche potenziali applicazioni con domanda di idrogeno in altri settori, come l'industria e l'edilizia.
Tuttavia, finora, c'è stato un alto grado di incertezza riguardo al futuro ruolo globale dell'idrogeno, poiché diversi studi sono arrivati a risultati molto diversi.
Pertanto, insieme a un consorzio composto da Fraunhofer IEG e ISE, l'Università della Ruhr Bochum, Energy Systems Analysis Associates—ESA² GmbH, l'Istituto tedesco di sviluppo e sostenibilità IDOS, l'Istituto per gli studi avanzati sulla sostenibilità (IASS) Potsdam, GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit e dena l'Agenzia tedesca per l'energia, Fraunhofer ISI ha condotto una nuova meta-analisi per affrontare come la domanda globale di idrogeno potrebbe svilupparsi in futuro.
Sono stati rivalutati più di 40 scenari attuali del sistema energetico e dell'idrogeno, con particolare attenzione agli scenari caratterizzati da ambiziosi obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra.
Un aumento significativo della domanda globale di idrogeno
La maggior parte degli studi prevede un aumento significativo della domanda globale di idrogeno, che è particolarmente marcato nei calcoli se le regioni o i paesi hanno obiettivi ambiziosi per la riduzione dei gas serra. La domanda globale di idrogeno dipende quindi fortemente anche dalla rispettiva politica climatica regionale e dal suo livello di ambizione.
La domanda totale di idrogeno nel mondo nel 2050 varia tra il 4 e l'11% della domanda finale di energia globale. Tuttavia, esistono forti differenze regionali:per l'UE, questa quota potrebbe raggiungere il 14%, mentre la maggior parte degli studi indica una quota massima di idrogeno del 4% dell'energia finale per la Cina. In alcuni casi, le proiezioni della domanda di idrogeno negli studi analizzati variano considerevolmente, motivo per cui vi sono differenze significative nella classificazione del ruolo dell'idrogeno nei futuri sistemi energetici.
Pertinenza variabile dell'idrogeno in diverse applicazioni
Per quanto riguarda le applicazioni specifiche, la maggiore domanda di idrogeno è prevista nel settore dei trasporti, secondo lo studio, sia in termini assoluti che relativi alla domanda totale di energia. Il meta-studio calcola una quota media di idrogeno del 28% per il settore dei trasporti dell'UE nel 2050, sulla base della domanda totale di energia del settore, rispetto al 14% per la Cina e al 16% a livello mondiale.
Tuttavia, i trasporti sono anche il settore con la gamma più ampia e quindi il più alto grado di incertezza riguardo al futuro utilizzo dell'idrogeno. H2 i prodotti di sintesi saranno utilizzati in settori quali il trasporto marittimo internazionale e l'aviazione, ma il possibile futuro utilizzo dell'idrogeno è meno chiaro in altri grandi campi di applicazione come le autovetture e gli autocarri.
In altri settori, come l'industria, è probabile che le quantità di idrogeno richieste saranno inferiori rispetto al settore dei trasporti e qui le previsioni sulla domanda sono inferiori. Tuttavia, l'idrogeno è considerato un'opzione imperdibile nel settore industriale, poiché non esistono alternative di decarbonizzazione per numerose applicazioni industriali, ad esempio nel settore siderurgico o dei prodotti chimici di base.
D'altra parte, l'uso dell'idrogeno è considerato molto incerto nel campo della produzione di calore industriale e anche per il calore a bassa temperatura, a causa di potenziali alternative. Il meta-studio indica anche qui maggiori differenze regionali:mentre la quota di idrogeno nell'industria in relazione alla domanda globale di energia totale varia tra il 2 e il 9% nel 2050, la maggior parte degli studi analizzati prevede tra il 3 e il 16% per l'Europa, con una quota massima fino al 38%. Per la Cina, la quota di idrogeno prevista è dell'1-4%, con un valore massimo del 7%.
Rispetto a tutti gli altri settori, l'idrogeno gioca il ruolo minore negli edifici in tutte le regioni considerate. Si stima che la quota mediana qui nella maggior parte degli studi sia inferiore al 2% dell'energia degli edifici nel 2050, con larghezze di banda molto ridotte, il che suggerisce che i risultati relativi alla bassa rilevanza futura dell'idrogeno in questo settore sono relativamente solidi. Anche in termini assoluti, la domanda di edifici in tutte le regioni è molto indietro rispetto a quella degli altri settori.
Il Prof. Martin Wietschel, che coordina il lavoro di ricerca del consorzio HyPat, stima il futuro significato globale dell'idrogeno come segue:"Le nostre valutazioni sottolineano che l'idrogeno svolgerà un ruolo importante nella futura politica climatica globale, ma non sarà l'energia finale dominante vettore del futuro. Per ridurre le emissioni di gas serra a livello globale, le misure per il risparmio energetico e l'elettrificazione diretta basata sulle energie rinnovabili, ad esempio nelle pompe di calore, nei veicoli elettrici o nelle reti di riscaldamento, sono viste come le leve più importanti. D'altra parte, l'idrogeno svolge un ruolo rilevante in applicazioni specifiche in cui altre tecnologie non sono tecnicamente o economicamente fattibili". + Esplora ulteriormente
