Idrogeno: il gigante invisibile che alimenta la rivoluzione dell'energia pulita

Data di pubblicazione : 23 December 2025

Pubblicato da : Preeti Wani

L'idrogeno, l'elemento più abbondante dell'universo, sta gradualmente emergendo sotto i riflettori. Nonostante la sua semplicità, essendo composto da un solo protone e un solo elettrone, l'idrogeno ha un enorme potenziale per trasformare il panorama energetico globale. Nonostante l'accelerazione del cambiamento climatico, le nazioni si stanno orientando verso questo gas invisibile come fondamento della transizione verso un futuro sostenibile e a basse emissioni di carbonio.

Dall'alimentazione di veicoli a zero emissioni alla decarbonizzazione dell'industria pesante, l'idrogeno offre flessibilità e scalabilità senza pari. Ma sebbene possa sembrare una soluzione futuristica, l'economia dell'idrogeno non è più una visione lontana. Grazie a investimenti ben pianificati, innovazioni tecnologiche e cooperazione internazionale, l'idrogeno è sul punto di diventare un pilastro centrale della rivoluzione dell'energia pulita.

Cos'è l'idrogeno e perché è importante?

L'idrogeno è il componente più leggero e costituisce circa il 75% della massa elementare dell'universo. Sulla Terra, raramente esiste nella sua forma originale ed è per lo più legato ad altri elementi come l'ossigeno o il carbonio. Per essere utilizzato come vettore energetico, l'idrogeno viene recuperato attraverso vari processi. L'idrogeno è unico perché è pulito al punto di utilizzo, producendo solo vapore acqueo quando utilizzato nelle celle a combustibile. In secondo luogo, ha un elevato contenuto energetico per unità di massa, quasi tre volte superiore a quello della benzina. Può essere prodotto da una varietà di risorse, tra cui acqua, gas naturale, biomassa e fonti rinnovabili. La sua versatilità lo rende una soluzione promettente per settori difficili da elettrificare, come il trasporto a lungo raggio, la siderurgia e la produzione chimica.

Comprendere i codici colore dell'idrogeno

L'impatto ambientale dell'idrogeno dipende fortemente dalle modalità di produzione. L'industria separa l'idrogeno in base al colore, per rappresentarne la fonte e le relative emissioni.

Idrogeno grigio : l'idrogeno grigio è il tipo più comune oggi in uso. Viene prodotto dal gas naturale tramite reforming del metano con vapore acqueo (SMR), dove il gas naturale reagisce con il vapore acqueo a temperature estreme. Il processo rilascia idrogeno, ma produce anche una grande quantità di anidride carbonica nell'atmosfera. Poiché la CO₂ non viene intrappolata o riutilizzata, l'idrogeno grigio contribuisce in modo significativo alle emissioni di gas serra. Viene utilizzato principalmente nelle raffinerie di petrolio e nell'industria dei fertilizzanti, ma non è in linea con gli obiettivi climatici globali.

Idrogeno blu: per ridurre le emissioni, l'idrogeno blu si basa sullo stesso processo SMR, ma aggiunge la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS). Ciò significa che, invece di rilasciare CO₂ nell'aria, gran parte di essa viene catturata e stoccata nel sottosuolo o utilizzata in altri processi. L'idrogeno blu è considerato un'opzione migliore rispetto all'idrogeno grigio, offrendo un ponte tra le tecnologie moderne odierne e il futuro dell'energia pulita. Tuttavia, dipende dai combustibili fossili e dai sistemi CCS, che non sono sempre altamente efficaci.

Idrogeno verde: l'idrogeno verde è considerato l'opzione più pulita e sostenibile. Viene creato scindendo l'acqua in idrogeno e ossigeno utilizzando l'elettricità, un processo noto come elettrolisi. Quando l'elettricità proviene da fonti rinnovabili come l'energia eolica, solare o idroelettrica, l'idrogeno viene prodotto senza emissioni. L'idrogeno verde ha il potenziale per ripulire settori difficili da elettrificare, come la siderurgia, l'aviazione e il trasporto merci. Sebbene attualmente sia più costoso a causa dell'elevato costo dell'elettricità e delle attrezzature rinnovabili, si prevede che i prezzi scenderanno con il progredire della tecnologia.

Idrogeno rosa: un'altra opzione emergente è l'idrogeno rosa, prodotto utilizzando lo stesso processo di elettrolisi dell'idrogeno verde, ma alimentato da energia nucleare anziché da fonti rinnovabili. Poiché l'energia nucleare non produce emissioni di carbonio durante il funzionamento, l'idrogeno rosa è anche una scelta a basse emissioni di carbonio. È particolarmente rilevante per i paesi con una solida base di energia nucleare, come Francia e Corea del Sud. Uno dei suoi maggiori punti di forza è la fornitura costante di energia, che non è influenzata dalle condizioni meteorologiche.

Idrogeno turchese: l'idrogeno turchese è un metodo più recente e meno noto. Viene prodotto riscaldando il metano in un processo chiamato pirolisi del metano, che lo scompone in idrogeno e carbonio solido. A differenza dell'idrogeno grigio o blu, questo metodo non rilascia anidride carbonica, ma solo carbonio solido, che può essere immagazzinato o utilizzato in prodotti come pneumatici o batterie. Sebbene sia ancora in fase di sperimentazione, l'idrogeno turchese potrebbe diventare un'opzione affidabile e a basse emissioni se la tecnologia diventasse economica e scalabile.

Nel complesso, questi codici colore forniscono un modo utile per comprendere l'impatto ambientale delle diverse fonti di idrogeno. Per i decisori politici, gli investitori e le industrie che lavorano per ridurre le emissioni di carbonio, conoscere la differenza è fondamentale. Mentre l'idrogeno verde rappresenta l'ideale di energia pulita, l'idrogeno blu e turchese può contribuire ad aprire la strada allo sviluppo della tecnologia e delle infrastrutture necessarie per un futuro a zero emissioni di carbonio. Con la riduzione dei costi e la continua innovazione, si prevede che l'idrogeno svolgerà un ruolo sempre più importante nel mix energetico pulito mondiale.

Applicazioni dell'idrogeno: alimentare la prossima generazione

• Trasporti: le celle a combustibile a idrogeno alimentano veicoli elettrici (FCEV) che emettono solo acqua. Sono adatte a camion, autobus, treni e navi che percorrono lunghe tratte grazie ai rapidi tempi di rifornimento e all'ampia autonomia.
• Applicazione industriale: l'idrogeno può sostituire i combustibili fossili nei processi industriali ad alta temperatura, come la produzione di acciaio e cemento. Inoltre, viene utilizzato in applicazioni come la purificazione e la sintesi dell'ammoniaca.
• Accumulo di energia: l'idrogeno può raccogliere l'elettricità in eccesso generata dalle fonti rinnovabili. Contribuisce a bilanciare la produzione di energia con i consumi e garantisce un funzionamento stabile della rete.
• Riscaldamento residenziale e commerciale: l'integrazione dell'idrogeno con il gas naturale o con l'idrogeno puro nelle caldaie può portare a minori emissioni di carbonio.
• Aviazione e trasporto marittimo: Airbus e altri leader del settore aeronautico stanno investendo in aeromobili alimentati a idrogeno. Allo stesso modo, le celle a combustibile a idrogeno nelle vie navigabili possono sostituire il diesel nel trasporto marittimo.

Iniziative globali sull'idrogeno

Le sfide future

Oltre alla sua promessa di trasformazione, l'idrogeno deve affrontare numerose sfide prima di poter essere adottato in diversi settori e contesti industriali. Queste sfide includono ambiti economici, tecnologici, infrastrutturali e sociali:

• Elevati costi di produzione: negli ultimi tempi, il costo dell'idrogeno verde, generato tramite elettrolisi da fonti rinnovabili, è relativamente più elevato rispetto a quello dell'idrogeno grigio (fossile) e blu (carbone catturato). Nel 2024, il costo dell'idrogeno verde oscillava tra i 4 e i 6 dollari al chilogrammo, mentre l'idrogeno grigio può essere prodotto a un prezzo compreso tra 1 e 2 dollari al chilogrammo. Questa disparità di costo ne ostacola la competitività sul mercato, soprattutto nei settori sensibili ai prezzi. I governi stanno offrendo sussidi, crediti d'imposta e incentivi alla produzione. Secondo l'IEA, le innovazioni tecnologiche, le economie di scala e il calo dei costi delle energie rinnovabili dovrebbero ridurre i prezzi dell'idrogeno verde fino al 60% entro il 2030.
• Carenze infrastrutturali: l'idrogeno necessita di infrastrutture dedicate, ovvero condotte, sistemi di stoccaggio ad alta pressione, stazioni di rifornimento e meccanismi di trasporto sicuri. Attualmente, gran parte di queste infrastrutture non esiste o è dispersa e costosa da realizzare. I partenariati pubblico-privati ​​stanno accelerando la realizzazione delle infrastrutture. L'iniziativa Hydrogen Backbone dell'UE, ad esempio, mira a creare una condotta per l'idrogeno lunga 40.000 km entro il 2040.
• Problemi di efficienza energetica: l'efficienza del ciclo di andata e ritorno dell'idrogeno, dall'elettricità all'idrogeno e viceversa, è bassa rispetto all'accumulo diretto in batteria. L'elettrolisi, la compressione, il trasporto e la conversione in celle a combustibile possono comportare perdite di energia fino al 60%. In molte applicazioni, soprattutto nell'accumulo di energia o nel trasporto a breve distanza, le batterie sono più efficienti. Questo rende l'idrogeno più adatto per l'accumulo di energia a lungo termine e ad alta capacità e per settori che non possono essere facilmente elettrificati. Gli sforzi di ricerca e sviluppo sono orientati a migliorare l'efficienza degli elettrolizzatori e a creare nuovi materiali e progetti di sistema per ridurre le perdite di energia.
• Sicurezza e manipolazione dell'idrogeno: l'idrogeno è altamente infiammabile e soggetto a facili perdite a causa delle sue ridotte dimensioni molecolari. Brucia con una fiamma quasi invisibile, creando difficoltà di rilevamento e richiede sensori e ventilazione specializzati. Sono in fase di sviluppo standard di sicurezza internazionali (ad esempio, ISO 14687). Formazione sulla sicurezza, tecnologie di rilevamento delle perdite e protocolli di stoccaggio rigorosi vengono implementati in progetti pilota.
• Consapevolezza e percezione pubblica: nonostante i suoi vantaggi, l'idrogeno rimane incompreso dal grande pubblico e da pochi decisori politici. Persistono idee sbagliate su sicurezza, fattibilità e impatto ambientale. Il sostegno pubblico è importante per l'approvazione dei progetti, lo sviluppo delle politiche e l'adozione da parte dei consumatori, in particolare nei settori dei trasporti e del riscaldamento.

Sebbene la strada da percorrere sia impegnativa, l'emergere di questa tecnologia è innegabile. Con continui e ingenti investimenti e innovazione, l'idrogeno può superare questi ostacoli e svolgere il suo ruolo di fondamento per un futuro basato sull'energia pulita.