Comprendere l'intensità di carbonio dei diversi processi produttivi per una transizione reale
Per la neutralità climatica 2050 l’idrogeno è il tassello mancante (RDM-AI03_26)
I colori dell’idrogeno indicano l’impatto ambientale: solo il verde, da fonti rinnovabili, garantisce vera sostenibilità e zero emissioni
La comunità internazionale utilizza i colori per classificare l'impatto ambientale dell'idrogeno. Se le forme tradizionali come il grigio e il marrone (derivati dal carbone e dal metano) rilasciano enormi quantità di gas serra, le soluzioni ponte come il blu (con cattura della CO2) e il turchese (che produce carbonio solido riutilizzabile) riducono temporaneamente le emissioni. L'unico traguardo a impatto quasi nullo resta però l'idrogeno verde. Il quadro normativo si sta evolvendo verso un monitoraggio rigoroso dell'intensità di carbonio dell'intera filiera ("dal pozzo al cancello"), premiando solo i processi che garantiscono una reale sostenibilità climatica.
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Leggi anche La Tecnologia dell'Idrogeno Verde: Tra Elettrolisi e Nuove Sfide L’elettrolisi produce idrogeno verde senza CO₂. Nuovi catalizzatori e celle PEC puntano a ridurre costi e aumentare l’efficienza del vettore pulito |
Sebbene l'idrogeno sia un gas completamente incolore, la comunità internazionale utilizza una convenzione cromatica per identificare i diversi processi chimici o fisici di produzione e le fonti di energia impiegate. Questa classificazione è fondamentale per distinguere l'impatto ambientale e l'intensità di carbonio del vettore energetico.
Idrogeno Verde (Rinnovabile)
L’idrogeno verde è spesso indicato come uno dei veri punti di svolta della transizione energetica. Si ottiene tramite elettrolisi dell’acqua, un processo in cui la corrente elettrica separa le molecole in idrogeno e ossigeno senza produrre CO₂. Quando l’elettricità proviene da fonti rinnovabili come solare, eolico o geotermico, l’intero ciclo diventa a impatto quasi nullo sull’ambiente.
Oggi l’idrogeno verde rappresenta ancora una quota minima della produzione globale — circa lo 0,1% — e risulta più costoso rispetto alle alternative fossili, come l’idrogeno “grigio”. Tuttavia, grazie ai progressi tecnologici e alla riduzione dei costi delle rinnovabili, si prevede che diventi competitivo tra il 2030 e il 2035, aprendo la strada a un uso su larga scala nei settori più difficili da decarbonizzare.
Idrogeno Blu e Turchese (Vettori di Transizione)
L’idrogeno blu e quello turchese vengono spesso definiti vettori di transizione: soluzioni intermedie pensate per ridurre le emissioni pur continuando a utilizzare il gas naturale come materia prima. Sono strategie che l’industria sta adottando per abbattere la CO₂ mentre si prepara al passaggio definitivo all’idrogeno verde.
L’idrogeno blu viene prodotto in modo simile a quello grigio, ma con una differenza cruciale: durante il processo si applicano tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS/CCUS), che permettono di trattenere una parte significativa della CO₂ generata. La Commissione Europea lo considera una soluzione ponte fino al 2030, a condizione che garantisca almeno il 70% di riduzione delle emissioni rispetto ai combustibili fossili tradizionali.
L’idrogeno turchese, invece, utilizza sempre il gas naturale, ma attraverso un processo diverso: la pirolisi, che non produce CO₂ gassosa bensì carbonio solido. Questo carbonio può essere riutilizzato in vari settori industriali, come la produzione di pneumatici, materiali compositi o componenti per l’edilizia, trasformando un potenziale scarto in una risorsa.
In sintesi, blu e turchese rappresentano due strade temporanee ma utili per ridurre le emissioni nel breve periodo, mentre si accelera lo sviluppo dell’idrogeno verde.
Idrogeno Grigio, Nero e Marrone (Fossili)
Oggi la quasi totalità dell’idrogeno prodotto nel mondo — circa 90 milioni di tonnellate all’anno — appartiene ancora alle forme più inquinanti, caratterizzate da una forte intensità di carbonio. L’idrogeno grigio è il più diffuso: si ottiene dal metano attraverso processi termici che rilasciano direttamente CO₂ in atmosfera, senza alcun sistema di cattura. Ancora più impattanti sono l’idrogeno nero e marrone, ricavati dalla scomposizione del carbone. In questi casi, i sottoprodotti — CO₂ e monossido di carbonio — non vengono trattenuti, rendendo questi processi i più emissivi in assoluto.
Queste forme di idrogeno rappresentano il passato (e purtroppo ancora il presente) della filiera, e mostrano con chiarezza perché la transizione verso soluzioni a basse emissioni sia così urgente.
Confronto tra idrogeno grigio, blu, turchese e verde
I diversi colori dell’idrogeno (RDM-AI06_26)
Tabella comparativa
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Tipo di idrogeno |
Fonte e processo |
Emissioni |
Vantaggi |
Limiti |
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Idrogeno Grigio |
Ottenuto dal metano tramite steam reforming; la CO₂ prodotta viene rilasciata in atmosfera |
Molto alte |
Economico, tecnologia già diffusa |
Altissima impronta carbonica; non compatibile con obiettivi climatici |
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Idrogeno Blu |
Come il grigio, ma con cattura e stoccaggio della CO₂ (CCS/CCUS) |
Ridotte (fino al 70%) |
Soluzione ponte riconosciuta dalla UE; riduce le emissioni del gas naturale |
Dipende da CCS; non completamente “pulito”; costi elevati |
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Idrogeno Turchese |
Pirolisi del metano → produce carbonio solido invece di CO₂ |
Basse |
Il carbonio solido è riutilizzabile (pneumatici, edilizia); processo promettente |
Tecnologia non ancora matura; richiede molto calore |
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Idrogeno Verde |
Elettrolisi dell’acqua alimentata da energie rinnovabili |
Zero emissioni |
Completamente pulito; ideale per la transizione energetica |
Oggi più costoso; richiede molta energia rinnovabile |
Evoluzione: dall'etichetta all'intensità di carbonio
Le fonti evidenziano che la semplice etichettatura per colore sta diventando insufficiente per le normative future. I governi stanno iniziando a legare incentivi e sussidi all'intensità di carbonio dell'intera filiera (approccio "dal pozzo al cancello"), che include non solo la produzione, ma anche il condizionamento (es. conversione in ammoniaca) e il trasporto. Ad esempio, l'idrogeno prodotto tramite elettrolizzatori collegati a una rete elettrica alimentata a carbone potrebbe avere emissioni peggiori dell'idrogeno marrone
Riferimenti
BP, Statistical Review of World Energy. (2021).
Andreas Borgschulte, The Hydrogen Grand Challenge, Front. Energy Res., Sec. Hydrogen Storage and Production, Volume 4 - 2016
Dmove.it, Cos’è l’idrogeno nero e grigio? Si ricava da carbone e metano, le fonti odiate (ma diffuse)
RMI, Energia pulita 101: Idrogeno
ENEA, I ‘colori’ dell’idrogeno nella transizione energetica
Hydrogen Europe, Hydrogen - a carbon-free energy carrier and commodity, novembre 2021
GlobalData, Hydrogen
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