La nuova strategia europea per l’idrogeno, “A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe”, definisce un percorso comune europeo per incentivare l’uso dell’idrogeno, in considerazione degli obiettivi del Green Deal europeo e dell’obiettivo a lungo termine di decarbonizzazione al 2050. Il ruolo dell’idrogeno è in continua crescita soprattutto in determinati settori industriali, nei trasporti e, in modo minore, per il riscaldamento degli edifici (in sostituzione del gas naturale): questo elemento può contribuire a decarbonizzare industrie e veicoli per i quali l’elettrificazione è impossibile o troppo costosa. Tuttavia, le due sfide principali restano i costi ancora elevati di produzione e la domanda piuttosto bassa. In questo senso l’UE intende promuovere la creazione di un mercato efficiente per l’idrogeno, che ne aumenti la quota nel mix energetico europeo dall’attuale 2% al 13-14% entro il 2050. Inoltre, l’idrogeno può offrire maggiore flessibilità e capacità di stoccaggio di lungo termine per il settore elettrico (tramite sector coupling) e migliorare la sicurezza degli approvvigionamenti energetici dell’UE, portando ad una minore dipendenza dai tradizionali esportatori di combustibili fossili.

La strategia europea riconosce diverse modalità di produzione dell’idrogeno, in base alla tecnologia utilizzata e alla fonte energetica, con costi e implicazioni differenti, soprattutto a livello di emissioni. Il dibattito politico riguarda in particolare la scelta tra idrogeno verde (prodotto da elettrolizzatori alimentati con elettricità rinnovabile al 100%) e idrogeno blu (prodotto invece da combustibili fossili tramite cattura e stoccaggio del carbonio). La Commissione Europea sembra intenzionata a sostenere l’idrogeno verde nel lungo termine, mentre nel breve e medio periodo ammette la necessità di utilizzare l’idrogeno blu. Resta completamente escluso invece l’idrogeno grigio, prodotto da combustibili fossili e con un impatto rilevante a livello emissivo. In Italia il consumo di idrogeno, soprattutto idrogeno grigio, è limitato agli usi industriali nella raffinazione e nella chimica (ammoniaca). La produzione avviene tipicamente in loco in grandi impianti di steam reforming del gas naturale e alimenta direttamente i processi chimici. L’attuale consumo finale di idrogeno in Italia è pari a circa 16 TWh, pari all’1% dei consumi finali di energia a livello nazionale (1.436 TWh).

Tabella di marcia per l’idrogeno europeo.

La strategia europea definisce tre fasi lungo cui stabilire una traiettoria di sviluppo graduale per l’idrogeno. In una prima fase (2020-2024) l’UE dovrebbe decarbonizzare l’attuale produzione di idrogeno, con almeno 1 milione di tonnellate di idrogeno rinnovabile e l’installazione di almeno 6 GW di elettrolizzatori. La decarbonizzazione di alcune industrie – raffinazione, siderurgia, chimica – avverrebbe tramite cattura e stoccaggio del carbonio (CCS). Questa fase sarebbe agevolata anche da un quadro normativo adeguato, soprattutto in merito agli aiuti di Stato. Durante la seconda fase (2025-2030) l’idrogeno verde dovrebbe diventare una parte sostanziale del sistema energetico europeo, con un minimo di 10 milioni di tonnellate di idrogeno rinnovabile entro il 2030 e 40 GW di elettrolizzatori installati. In questa fase l’idrogeno potrebbe già avere mercato sufficiente per sviluppare domanda industriale, ampliare l’uso nei trasporti pesanti e bilanciare i sistemi elettrici basati sulle rinnovabili, anche con lo sviluppo di cluster ed ecosistemi regionali autonomi (cd. Hydrogen Valleys). L’infrastruttura gas dovrebbe essere utilizzata in parte per fornire l’idrogeno su lunghe distanze e sviluppare strutture di stoccaggio adeguate. Infine, nella terza fase (2030-2050) le tecnologie per l’idrogeno verde dovrebbero essere mature a sufficienza per uno sviluppo autonomo su larga scala, contribuendo in modo sostanziale alla decarbonizzazione dell’UE entro il 2050.

Incentivare domanda e offerta di idrogeno blu e verde.

La creazione di un mercato efficiente per l’idrogeno all’interno dell’UE richiede il superamento delle barriere principali. La prima è la mancanza di produzione, che in Europa rappresenta meno dell’1% dei consumi energetici dell’Europa ed è prodotto soprattutto da processi altamente emissivi (solo il 4% è idrogeno verde), in pochi settori industriali. La seconda è l’assenza di infrastrutture adeguate, dato che le reti gas possono accogliere quantità limitate di idrogeno, differenti per Stato membro in base alle caratteristiche delle reti e delle apparecchiature dei consumatori finali. A livello europeo è ancora assente un framework uniforme per l’idrogeno. Inoltre, l’idrogeno al momento soffre di bassa efficienza e alti costi, dato che la conversione di elettricità rinnovabile in idrogeno non è efficiente quanto il consumo diretto dell’energia elettrica a causa delle perdite di conversione. Per sviluppare una domanda sufficiente, la Commissione europea prevede la creazione di quote di idrogeno verde in settori specifici dell’industria e dei trasporti, oppure una percentuale minima di utilizzo, come già previsto dalla normativa europea per le rinnovabili. Sul lato dell’offerta, l’UE intende creare un ecosistema industriale sostenibile, attraverso uno standard comune per promuovere la produzione di idrogeno in base alle emissioni GHG, in relazione ai benchmarks già esistenti per ETS. Inoltre, la Commissione proporrà una terminologia e dei criteri europei per certificare l’idrogeno verde, sul modello delle “garanzie d’origine” (GOs) già previste dalla Direttiva sulle rinnovabili. Inoltre, si prevede che l’adeguamento del framework legislativo e regolatorio tenga conto dell’impatto dell’idrogeno, in particolare per la revisione di ETS, definendo anche un sistema di contratto per differenza sul prezzo del carbonio (CCfD), simile a quello in uso per le aste delle rinnovabili, che potrebbe pagare la differenza fra un prezzo strike e il prezzo attuale del carbonio nelle aste ETS, così da coprire il differenziale fra l’idrogeno convenzionale e l’idrogeno decarbonizzato. Applicato a livello nazionale o europeo, può essere sviluppato un framework per gli aiuti di Stato, di cui è già prevista revisione delle linee guida nel 2021.

Il ruolo delle infrastrutture presenti e future.

La decarbonizzazione delle forniture di gas naturale e la conseguente riconfigurazione dei flussi di gas avranno effetti sui business case degli operatori di rete. Nel medio e lungo termine i rischi che affronteranno gli operatori di rete risulteranno dai cambiamenti nei fattori tecnici e regolatori che definiscono il costo del servizio e dai volumi di gas trasportato. Il rischio più significativo nel lungo termine per gli operatori deriverà da una riconfigurazione dei flussi nell’UE al 2050: importanti investimenti nel trasporto cross-border potranno portare ad un incremento delle tariffe di trasporto, specialmente nel caso in cui siano sviluppate infrastrutture dedicate all’idrogeno. La Commissione Europea prevede che il reimpiego delle reti gas per il trasporto dell’idrogeno sia da considerare un’opportunità cost-effective, ma la creazione di infrastrutture apposite potrebbe essere appropriata per alte concentrazioni di volumi di idrogeno. L’intenzione è quella di concentrare gli strumenti regolatori (TEN-E e TEN-T) e finanziari europei (programma CEF e Inno Fund) a sostegno di progetti “a prova di futuro” che facilitino l’integrazione dei gas rinnovabili e contribuiscono efficacemente alla transizione energetica.

Italia: La Strategia Nazionale sull’idrogeno

Il 24 novembre il Ministero dello Sviluppo Economico ha aperto la consultazione pubblica sulle Linee Guida per la Strategia Nazionale sull’idrogeno, che mirano a individuare i settori in cui si ritiene che questo vettore energetico possa diventare competitivo in tempi brevi ma anche verificare le aree di intervento che meglio si adattano a sviluppare e implementare l’utilizzo dell’idrogeno.

La Strategia Nazionale sull’idrogeno elaborata dal MISE consentirà all’Italia di accelerare il raggiungimento degli obiettivi fissati dal Piano Nazionale per L’energia e il Clima (PNIEC), favorendo la transizione energetica verso un’economia green, sostenibile e tecnologicamente avanzata, che rappresenta uno dei punti centrali dell’azione portata avanti dal Governo e in particolare dal Ministero dello Sviluppo Economico.

Una prima fase della strategia con obiettivo al 2030, sarà focalizzata sui settori in cui è possibile produrre e utilizzare l’idrogeno localmente, a partire dagli impianti esistenti, e facilitare l’utilizzo del vettore in nuove applicazioni come, per esempio, nel trasporto ferroviario grazie alla sostituzione dei treni diesel nelle tratte non elettrificabili.

Verso il 2050 si prevede che l’idrogeno rinnovabile raggiungerà una maturità tale da consentirne l’utilizzo più deciso anche in altri settori dell’industria e dei trasporti.

La realizzazione della strategia porterà benefici in termini di filiera in nuovi settori industriali e tecnologici (in particolare elettrolizzatori, celle a combustibile e componentistica) determinando importanti effetti positivi sulla crescita dell’economia, con impatti positivi anche dal punto di vista occupazionale nelle diverse fasi di progettazione, costruzione e operatività degli impianti.

Per raggiungere tali obiettivi il governo prevede l’applicazione dell’idrogeno nel  settore dei trasporti pesanti, nelle ferrovie e nell’industria, per un investimento totale di circa 10 miliardi di euro.

Ulteriori risorse potranno essere concesse da programmi Europei quali Innovation Fund e CEF e dal Piano Operativo Nazionale (PON) 2021-2027, per poi essere assegnate a livello locale coinvolgendo gli organi regionali competenti.

Infine, le risorse dell’ IPCEI (Important Projects of Common European Interest) potranno essere altrettanto utilizzate per supportare lo sviluppo industriale su larga scala dei progetti idrogeno verde.

La prima “Hydrogen Valley” realizzata in Regione Lombardia

Regione Lombardia FNM e Trenord promuoveranno nel Sebino e in Valcamonica la prima “Hydrogen Valley” italiana.

I punti principali del progetto, denominato H2ise0, sono: l’acquisto di nuovi treni alimentati a idrogeno, che serviranno dal 2023 la linea non elettrificata – gestita da FERROVIENORD (società al 100% di FNM) – Brescia-Iseo-Edolo, in sostituzione degli attuali a motore diesel; la realizzazione di centrali per la produzione di idrogeno, destinato inizialmente ai nuovi convogli ad energia pulita.

“Il progetto H2ise0 è un tassello importante di una strategia più ampia del Gruppo FNM – commenta il presidente di FNM Andrea Gibelli – che vuole rendersi protagonista dello sviluppo di una piattaforma integrata di servizi di mobilità, costruita secondo criteri di sostenibilità ambientale ed economica, che metta a sistema e crei nuove connessioni allo scopo di favorire il benessere dei cittadini e la produttività del territorio. H2ise0 è un progetto molto innovativo che mira alla creazione di un viaggio a zero impatto ambientale, attraverso la decarbonizzazione del trasporto e lo sviluppo di una filiera territoriale dell’idrogeno. È una iniziativa in grado di creare un alto valore aggiunto in termini ambientali, economici e sociali”.

“I treni a idrogeno proiettano Trenord nel cuore del futuro – spiega l’amministratore delegato di Trenord, Marco Piuri. Con FNM che nel ruolo di Rosco sostiene l’investimento, iniziamo oggi un viaggio green sapendo che molti in Italia e in Europa ci seguiranno. Quello che sta avvenendo in Lombardia non ha precedenti nella storia della ferrovia: i 176 treni nuovi acquistati da Regione e Ferrovie Nord stanno progressivamente entrando in servizio; ora i treni a idrogeno spingono l’innovazione ancora oltre, fino a questo progetto di decarbonizzazione del trasporto.”