Accelerazione della transizione verso un futuro a idrogeno

L'idrogeno, o H2, è un elemento che costituisce circa tre quarti di tutte le materia nell'universo. Sebbene sia la sostanza più abbondante in natura, l'idrogeno si trova raramente sulla Terra nella sua forma pura, quindi deve essere estratto utilizzando altre fonti di energia. Poiché in rapporto al peso ha un contenuto energetico pari a tre volte quello della benzina, l'idrogeno può consentire emissioni net zero o quasi se prodotto da fonti rinnovabili o associato a tecnologie di cattura del carbonio.

Come combustibile, l'idrogeno viene convertito in energia mediante combustione tradizionale o mediante celle a combustibile elettrochimiche o miscelato con gas naturaleper l'utilizzo in applicazioni di produzione di energia elettrica, riscaldamento residenziale o trasporto di massa in autocarri, treni, navi e aeromobili. L'idrogeno viene utilizzato anche come materia prima in un'ampia gamma di settori, tra cui raffinazione del petrolio, prodotti farmaceutici, produzione di metalli e produzione di metanolo e ammoniaca.

Oggi, il 99% di tutto l'idrogeno viene prodotto da combustibili fossili, come il gas naturale o il carbone, tramite gassificazione o reformer di metano a vapore con CO2 come sottoprodotto. La tecnologia di cattura, utilizzo e stoccaggio del carbonio (CCUS) si può quindi applicare per rimuovere i gas serra, dando origine al cosiddetto idrogeno blu. L'idrogeno si può anche ottenere da elettrolisi, con l'applicazione di una corrente elettrica alle molecole d'acqua, che vengono così scisse in ossigeno e idrogeno con zero emissioni di carbonio. La maggior parte delle operazioni di elettrolisi è alimentata dalla rete elettrica esistente ma, se si utilizzano fonti rinnovabili come l'eolico o il solare, è possibile produrre idrogeno "verde" con le medesime caratteristiche.

L'idrogeno è un combustibile estremamente versatile che offre un percorso verso una crescita economica sostenibile a lungo termine. Può aggiungere valore a molti settori dell'economia globale se utilizzato come combustibile sostenibile per il trasporto e la produzione e per la produzione di elettricità e calore per le case. Gli esperti del settore prevedono che entro il 2050 potrebbe esistere un mercato globale da 2.500 miliardi di dollari USA per le tecnologie a idrogeno, con 3,4 milioni di posti di lavoro aggiuntivi solo negli Stati Uniti. Inoltre, se prodotto su scala, l'idrogeno rinnovabile potrebbe ridurre le emissioni globali di CO2 del 25%. 
 

Tuttavia, per raggiungere la commercializzazione completa, è necessario vincere le sfide chiave relative a costi, durata, affidabilità, prestazioni e mancanza di infrastrutture. Nuove tecnologie, come gli elettrolizzatori con maggiori capacità di produzione, devono essere ulteriormente sviluppate e ampliate in mercati più vasti affinché l'idrogeno possa competere con i combustibili fossili o l'eolico, il solare e il nucleare in termini di costi del ciclo di vita, prestazioni, durata, velocità di apprendimento e impatto ambientale. È inoltre necessario affrontare gli ostacoli non tecnici, come lo sviluppo di codici e standard, la definizione delle migliori pratiche per la sicurezza e lo sviluppo di una catena di fornitura e una forza lavoro solide.