Un Mondo Possibile

"L'innalzamento della temperatura del pianeta, causato dall'effetto serra, previsto anche negli scenari più conservativi, rischia di cambiare il volto della Terra e della vita su di essa" (rapporto dell'Intergovernmental Panel on Climate Change Third Assessment Report-Climate Change 2001). Inutile riportare altre fonti autorevoli, poiché ormai sono tutte d'accordo su tali affermazioni. Ed è proprio per garantire la sopravvivenza del pianeta, assieme alla necessità di assicurare un più equo sviluppo sociale ed economico, che alcuni stati si sono impegnati a perseguire un modello di sviluppo sostenibile. Sostenibile è "lo sviluppo che è in grado di soddisfare i bisogni della generazione presente, senza compromettere la possibilità che le generazioni future riescano a soddisfare i propri" (Rapporto Bruntland - 1989).

Per fronteggiare i possibili cambiamenti climatici dovuti all'aumento dell'effetto serra, nel 1997, i paesi industrializzati, hanno definito l'ormai famoso protocollo di Kyoto, che stabilisce tempi ed entità della riduzione delle emissioni di gas serra e individua esplicitamente le politiche e le azioni operative che si dovranno sviluppare. L'Italia ha risposto a questa esigenza con la Delibera CIPE n. 137 del 19 novembre 1998: "Linee guida per le politiche e misure nazionali di riduzione delle emissioni di gas serra", sino ad ora disattese naturalmente tale da portare nel 2012, se continua questa tendenza, a dover pagare per riallinearsi agli obbiettivi stabiliti.

Uno degli strumenti individuati per realizzare quest'obiettivo è l'uso più esteso delle fonti rinnovabili d'energia, poiché sono in grado di garantire un impatto ambientale più contenuto di quello prodotto dalle fonti fossili. Quale importanza ha l'idrogeno in questo contesto?

Il primo scienziato a comprendere il reale potenziale dell'idrogeno fu John Burden Sanderson Haldane che, nel 1923, predisse che l'energia tratta dall'idrogeno sarebbe stata il combustibile del futuro: "schiere di mulini a vento collegati a generatori elettrici che, ruotando, forniranno corrente ad alta tensione a giganteschi  elettrodotti. A una grande distanza ci saranno grandi centrali di generazione in cui nelle giornate ventose, la potenza in eccesso verrà utilizzata per la scomposizione elettrolitica dell'acqua in ossigeno e idrogeno. Questi gas saranno liquefatti e immagazzinati in serbatoi in camere a vuoto, probabilmente interrati...Nei periodi di calma di vento, i gas saranno ricombinati in motori a scoppio collegati a dinamo che produrranno nuova energia elettrica o, più probabilmente, a celle di ossidazione. Questi immensi depositi di gas liquefatti permetteranno di immagazzinare l'energia eolica, in modo da poterla utilizzare per l'industria, i trasporti, il riscaldamento o l'illuminazione, secondo necessità". Haldane aveva ragione; la Shell ha già destinato un miliardo di dollari per finanziare la transizione all'economia delle risorse rinnovabili.

La rivoluzione in atto, basata sulla cosiddetta "decarbonizzazione", termine riferito al cambiamento del rapporto carbonio-idrogeno nell'avvicendarsi delle diverse fonti di energia, sarà un processo lungo e costoso, ma inevitabile secondo Jeremy Rifkin, economista e presidente della Foundation of economic trends. Con lui sono d'accordo molti esperti, come il coordinatore del progetto idrogeno e celle a combustibile dell'ENEA Raffaele Vallone: "è molto importante rilevare che l'idrogeno non è una fonte di energia ma soltanto un metodo per immagazzinare energia, ovvero un vettore di energia".

Non è difficile produrre energia elettrica da fonti rinnovabili: eoliche, fotovoltaiche, idroelettriche o altro. Di metodi per immagazzinare tale energia n'esistono parecchi, ma la maggior parte sono costosi e complessi, specialmente quelli basati su batterie, oltretutto inquinanti. Al momento nessuno è neanche lontanamente paragonabile all'idrogeno in termini di efficienza, sicurezza, versatilità, basso costo e compatibilità ambientale. Attualmente l'idrogeno viene prodotto quasi totalmente dal "reforming" degli idrocarburi, ovvero dal petrolio. Questo non è, ovviamente, un processo sostenibile, l'idea dell'economia basata sull'idrogeno è di utilizzare solo idrogeno ottenuto per scomposizione dell'acqua (elettrolisi), ma solo il 4% della produzione mondiale avviene con tale metodo e solo per soddisfare richieste limitate di idrogeno estremamente puro.

Ad oggi l'unico impiego massiccio di idrogeno come combustibile, avviene nei programmi spaziali della NASA. Idrogeno ed ossigeno liquidi, sono combinati per ottenere il combustibile necessario per lo space shuttle ed altri razzi. Le celle a combustibile a bordo inoltre, sempre combinando idrogeno ed ossigeno, producono gran parte dell'energia elettrica richiesta. L'unico materiale scaricato dalle celle è acqua pura, utilizzata dall'equipaggio per dissetarsi (National Renewable Energy Laboratory, 1995). Oggetto delle più recenti ricerche, appunto, è l'impiego dell'idrogeno nelle celle a combustibile. L'obiettivo è quello di realizzare un sistema energetico basato sull'idrogeno, con la costruzione di impianti per la produzione di energia che utilizzino l'idrogeno prodotto dall'elettrolisi dell'acqua marina.

La DaimlerChrysler ha iniziato a dotare gli autobus di Reykjavik con motori a celle a combustibile, mentre la Shell ha ultimato una stazione per la produzione di idrogeno per elettrolisi dell'acqua. Dopo la conversione degli autobus arriverà quella delle macchine islandesi e in seguito la flotta nazionale di pescherecci, obiettivo da raggiungere entro il 2010. La Commissione di Bruxelles ha dato il via a un comitato formato da compagnie energetiche e costruttori automobilistici, per assicurare che le compagnie europee con interessi nello sviluppo dell'idrogeno e delle celle a combustibile non rimangano indietro rispetto alle loro controparti giapponesi e statunitensi, e ha decuplicato gli incentivi per le energie pulite. In Italia, a Settimo torinese, dalla collaborazione tra l'Asm, il Politecnico di Torino, l'università della California, è in costruzione il primo impianto piemontese a idrogeno che consentirà di ottenere energia pulita e rinnovabile, attraverso una serie di pannelli fotovoltaici della potenza di 100kW, utilizzata durante il giorno per gli uffici della municipalizzata settimese, e in parte convertita da un elettrolizzatore che produce idrogeno e lo immette in celle a combustibile, rendendo l'edificio di quattro piani completamente autonomo dal punto di vista energetico e uno dei primi nel suo genere in Europa (tempi di payback previsti 10-11 anni). Anche a Milano e a Roma vi sono grandi progetti in corso. A Valmontone il comune di Roma metterà a disposizione un'area di due ettari nei pressi del Polo Turistico Integrato, sui quali saranno realizzati un impianto di stoccaggio e distribuzione di idrogeno per autotrazione ed impianti di produzione di idrogeno da fonti rinnovabili (sole, acqua, vento, biomassa). E', infatti, previsto in futuro che i mezzi circoleranno nel Polo alimentati da questo combustibile con un elevatissimo grado di compatibilità ambientale. Ribadisco il concetto, l'emissione dallo scarico di un veicolo a idrogeno (sia esso con celle a combustibile, oppure con motore a combustione interna) è vapore acqueo.

Nelle applicazioni per la trazione elettrica le celle a combustibile appaiono per il momento non avere concorrenti per le prestazioni, sia di efficienza sia di emissioni. In ogni caso, va crescendo il consenso degli esperti circa il fatto che, nel lungo periodo, saranno le celle a combustibile alimentate ad idrogeno a dominare il mercato anche della generazione distribuita (generazione di energia elettrica con piccole unità decentralizzate): oltre ad essere più efficienti dei motori a combustione interna e meno inquinanti, sono anche più flessibili. Le celle a combustibile vengono prodotte in moduli che permettono all'utente finale di personalizzare l'unità di generazione in funzione di specifici bisogni.

Se vi è venuta voglia di approfondire tali argomenti, vi consiglio di partire dalla lettura di "Economia all'idrogeno" di Jeremy Rifkin, da cui ho preso alcune citazioni, e dalla rivista "H2 idrogeno & celle a combustibile" di Artenergy che trovate alla Feltrinelli. Nella speranza che tali parole risveglino la volontà di perseguire un'economia democratica e localizzata, nello specifico, energetica, attraverso gli strumenti sin d'ora illustrati.