Idrogeno verde: cos’è e come si produce

L’idrogeno verde è solo uno degli idrogeni a cui è stato dato un colore utile ad identificare alcune sue caratteristiche: in questo caso sostenibili. Il Green Hydrogen è infatti un idrogeno che si produce con l’ausilio delle energie rinnovabili. Il che si traduce, a lungo termine, in un valido alleato alla decarbonizzazione del pianeta.

Di solito si giunge a questo composto scindendo l’acqua attraverso un processo di elettrolisi, che adopera l’energia elettrica per forzare una scissione chimica. In questo caso la divisione degli atomi di idrogeno e ossigeno, ma senza dispersione di anidride carbonica nella nostra atmosfera.

La differenza rispetto al comune idrogeno grigio è quindi sostanziale, in quanto per la produzione di quello verde si usa energia pulita. Di norma, infatti, è quella che proviene da fonti solari o eoliche, rendendo il processo meno impattante sull’ambiente e quindi sostenibile. Ma l’idrogeno verde, come accennato, non va confuso con altri.

Se infatti con il già citato idrogeno grigio si parla del comune prodotto, dato da scissione di H2O tramite energia tradizionale, quindi con dispersione di C02, per altri idrogeni il discorso cambia. Di fatti troviamo anche idrogeno blu, rosa e giallo a confonderci le idee, per cui serve cura nel capire di cosa si parla.

Cos’è l’idrogeno verde

Si parla di Green Hydrogen in presenza di un idrogeno prodotto mediante processi che prevedono l’impiego di fonti rinnovabili. Se vogliamo dare una definizione a questo elemento, lo possiamo fare confrontandolo con quello grigio. Nel primo caso non ci sono emissioni di CO2 come sottoprodotto, nel secondo sì, per questo si parla di idrogeno sostenibile.

Il mondo contemporaneo ha ancora bisogno dell’idrogeno, che è semplice da trasportare attraverso i gasdotti e che fa parte di quei processi industriali moderni che portano, ad esempio, alla produzione di metanolo. Come anche al trattamento dei metalli nell’industria metallurgica.

La divisione degli atomi di idrogeno da quelli di ossigeno attraverso elettrolisi dell’acqua, come accennato, è il metodo più diffuso per la sua produzione. Ma non ci sono differenze di procedura tra quello verde e quello grigio. La variabile è invece la fonte di energia adoperata per la scissione che, nel caso del verde, deriva quasi sempre da solare o eolico.

Da qui possiamo capire per quale motivo si incentivi la produzione dell’idrogeno verde invece di quello grigio, per il quale abbiamo invece forti emissioni di anidride carbonica. Se però eliminiamo la CO2 dai processi, l’idrogeno che ne deriva è un elemento pulito e meno impattante sul pianeta.

I colori dell’idrogeno

Non solo idrogeno verde e grigio, come visto, ma anche altri colori identificano i diversi tipi di prodotto. Di seguito i principali che possiamo trovare:

• Blu – L’idrogeno blu deriva da suddivisione di gas naturale in idrogeno e CO2, tramite Steam Meater Reforming, o SMR, o Auto Thermal Reforming, o ATR. In questi casi la CO2 è catturata e immagazzinata e ciò mitiga gli impatti ambientali sul pianeta.
• Giallo – Un altro tipo di idrogeno prodotto mediante elettrolisi è il giallo, che è una versione precisa di quello verde. In questo caso, infatti, l’elettrolisi avviene in via esclusiva attraverso l’energia solare. Il verde, come visto, potrebbe invece utilizzare una combinazione di fonti di energia rinnovabile come l’eolico o il solare.
• Rosa – Se parliamo di idrogeno rosa, il riferimento è ad una terza versione di scissione attraverso elettrolisi, ma stavolta adoperando l’energia nucleare. Lo si può trovare definito anche come idrogeno rosso o idrogeno viola, ma è sempre il medesimo tipo di elemento.

Idrogeno verde: come si produce

La produzione di qualunque tipo di idrogeno richiede energia, lo sappiamo, ma nel caso di Green Hydrogen ci si affida a quella rinnovabile. Il modo più comune per ottenere questo elemento, è di sottoporre l’acqua ad elettrolisi. In poche parole, si scindono gli atomi di idrogeno da quelli di ossigeno, forzando una reazione chimica.

Di fatti, l’elettrolisi avviene in una cella elettrolitica composta da un elettrolita, il conduttore ionico, strati attivi per le reazioni redox e un collettore di corrente e materiale, il conduttore elettronico. Esso consente l’alimentazione elettrica, nonché la fornitura e la raccolta di reagenti e prodotti.

I sistemi di elettrolisi richiedono anche capacità di raffreddamento, purificazione, compressione e stoccaggio di H2 del gas. Il pretrattamento dell’acqua di alimentazione viene eseguito mediante compressione meccanica del vapore, osmosi inversa o elettrodialisi, a seconda delle impurità e della purezza richiesta.

Come possiamo immaginare, i processi richiedono elevate fonti di energia, che nel caso degli idrogeni puliti è derivata da fonti rinnovabili e per questo poco impattanti a livello ecologico. Se infatti la domanda di idrogeno resta la stessa da parte dell’industria, i metodi per la sua estrazione possono fare la differenza.

 

Fonti

• ScienceDirect
• Petrofac
• CNBC