7.     idrogeno – veniamo ora ad una delle fonti energetiche più controverse, l’idrogeno…l’idea di propagandare l’idrogeno come combustibile primario fu avviata dall’economista e presidente della foundation of economic trends di washington jeremy rifkin (economia dell’idrogeno, 2002 mondadori), anche se asserzioni in tal senso sono nettamente preesistenti…premettiamo che la possibiltà di utilizzo dell’idrogeno come fonte energetica rinnovabile ha sostenitori e detrattori e la discussione scientifica in merito non ha ancora definitivamente chiuso l’argomento in un senso o nell’altro

l’idrogeno (h2 nella sua forma molecolare) è certo l’elemento più abbondante nell’universo, ma data la sua leggerezza ed estrema volatilità estremamente raro nell’atmosfera terrestre e praticamente assente sulla terra nella sua forma primaria, quella di gas infiammabile, ottenibile però attraverso procedimenti artificiali che lo producono per separazione da alcuni elementi esistenti, a partire pima di tutto da un dispendio primario di energia per la sua stessa produzione…di certo, più che una fonte energetica in senso stretto, al pari dell’elettricità l’idrogeno rappresenta un vettore energetico, cioè un mezzo di accumulo di energia prodotta da altre fonti

allo stato attuale la quasi totalità dell’idrogeno prodotto in processi industriali proviene da fonti fossili come il carbone o il metano attraverso una tecnica conosciuta come reforming, tecnica che consente di immagazzinare l’energia contenuta nelle fonti fossili con una efficienza media del 75% ed una perdita energetica sotto forma di calore del 25%, quindi leggermente più alta dei processi termoelettrici basati sugli idrocarburi…tuttavia per ogni atomo di carbonio presente negli idrocarburi utilizzati nei processi di reforming si produce una molecola di anidride carbonica, il principale, ma non unico gas-serra, un quantitativo del tutto simile a quello prodotto utilizzando direttamente gli idrocarburi in una centrale termoelettrica…altre tecniche consentono di estrarlo sia dall’acqua (elettrolisi) che da batteri e microalghe (con diverse tecniche come la biofotolisi, la fotofermentazione anaerobica, che sfruttano entrambe la luce nel processo di sintesi energetica del bioidrogeno, e la fermentazione al buio), sempre comunque attraverso l’uso massiccio e per il momento ben poco conveniente di un’altra fonte energetica

di fatto la produzione industriale di idrogeno avviene per il 97% da idrocarburi (600 miliardi di m3 nel mondo prevalentemente da carbone attraverso la gassificazione a vapori d’acqua, come nel caso dell’ydrogen park enel di marghera) e per il restante 3% da elettrolisi dell’acqua, mentre tutte le altre tecniche, per quanto promettenti, rimangono tuttora allo stato di sperimentazione e studio…l’uso quasi totale di idrocarburi per la produzione industriale di idrogeno poco o nulla cambia quindi nel bilancio energetico totale che continua a rimanere incentrato sulle fonti fossili (argomento dei detrattori) e tuttavia l’idrogeno presenta il pregio fondamentale di un utilizzo dell’energia immagazzinata che non porta all’emissione di ulteriori inquinanti (argomento dei sostenitori)

considerando che l’idrogeno viene quasi esclusivamente ipotizzato come propellente per l’autotrazione, esistono per il suo utilizzo due differenti opzioni:

• combustibile per motori a combustione interna, simili ai motori attuali, ma opportunamente modificati, che consentirebbero un quasi annullamento delle emissioni dei gas di scarico…infatti questi sarebbero composti da vapore acqueo e minime presenze di ossidi di azoto
• celle a combustibile, cioè dispositivi di conversione dell’energia immagazzinata in pile a combustibile in energia elettrica per alimentare automobili a motore elettrico…in questo caso le emissioni sarebbero di solo vapore acqueo e quindi uguali a zero

a proposito di entrambi gli utilizzi va precisato che nel primo dei casi, pur non necessitando di massicce e costose riconversioni dei motori del parco veicoli totale, ma una loro modifica ed ammettendo poi un rendimento di questi simile ai motori a benzina, nel processo di produzione dell’idrogeno vi è una perdita tale di energia che fa si che, a parità di energia prodotta, occorra un consumo maggiore di idrocarburi, di conseguenza maggiori emissioni di gas-serra, migliorando certo sensibilmente la situazione dell’inquinamento nei centri urbani, ma peggiorandolo nella sua globalità, mentre nel secondo caso, oltre alla totale e costosa riconversione ai motori elettrici del parco veicoli, visti i buoni rendimenti delle celle a combustibile ed un loro prevedibile aumento di efficienza, il bilancio energetico si manterrebbe più o meno simile all’attuale, mantenendo però inalterata la problematica dell’inquinamento globale 

esiste una visione che prevede la produzione di idrogeno non da fonti fossili, ma dall’acqua (elettrolisi) attraverso l’energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili quali il fotovoltaico, l’eolico, etc., ma appare poco utile economicamente e funzionalmente un loro utilizzo per la produzione di idrogeno, piuttosto che la logica immissione di quanto prodotto da fonti rinnovabili direttamente nelle reti elettriche

va inoltre scongiurato che, a partire dal processo del reforming dal carbone, si utilizzi questa fonte ancora abbondante, ma terribilmente inquinante nonostante le varie tecnologie di abbattimento dei gas serra o addirittura di immagazzinamento di questi nel sottosuolo…va comunque ricordato che attualmente la produzione di idrogeno è inefficiente dal punto di vista termodinamico, richiedendo un’energia maggiore di quella che consente di risparmiare se usato come combustibile…l’unico modo di usare l’idrogeno come fonte di energia diretta è nella fusione nucleare, ancora sperimentale e dei cui effetti ben poco si conosce nella pratica, tecnica che ovviamente ci allontanerebbe dalla nostra idea di rinnovabilità delle fonti come strumento di un’altra energia…l’uso dell’idrogeno pone inoltre enormi problemi di stoccaggio e di trasporto, poichè ha una bassa densità energetica (rapporto massa-energia prodotta) ed ha caratteristiche di volatilità, infiammabilità, esplosività estremamente accentuate

pur ponendo quindi l’uso dell’idrogeno una serie di problemi tecnologici e politici (processi di accentramento produttivo nelle mani delle stesse multinazionali dell’energia e consumo in guisa di merce dell’energia, piuttosto che processi democratici di produzione ed utilizzo di un bene comune) per il momento irrisolti e necessitando ancora di miglioramenti tecnologici sostanziali, una visione laica della problematica porrebbe di fronte ad alcune scelte in base alle quali anche l’attuale livello tecnologico dell’idrogeno potrebbe risultare accettabile

• pur non risolvendo affatto il problema dell’inquinamento globale e del surriscaldamento, ma semmai concentrandolo ulteriormente nei plessi di produzione energetica, un utilizzo massivo delle celle a combustibile soprattutto per i veicoli pubblici (il cui utilizzo andrebbe fortemente incentivato, contemporaneamente disincentivando il traffico privato), renderebbe l’aria delle nostre città finalmente respirabile, realizzando di fatto un primo passo verso quell’equilibrio tra uomo ed ambiente che ci sembra un punto irrinunciabile di un cammino virtuoso fatto non di utopie da contrabbandare, ma di tappe da raggiungere verso quelle stesse utopie
• porre nei fatti un superamento tecnico e concettuale del motore a combustione interna, basato sugli idrocarburi e sulle loro logiche di produzione e consumo
• affermare la logica del trasporto di persone e merci come logica pubblica da sottoporre a precise regolamentazioni e programmazioni energetiche, tecnologiche, ambientali, sociali e politiche

 miko somma (continua)