Rilanciare l'economia australiana puntando sull'ecologia

Nel cambiamento globale dell'energia pulita, l'Australia ha un ruolo fondamentale da svolgere. Il continente vanta un vasto potenziale di energia rinnovabile, ma ospita solo una piccola popolazione, offrendo opportunità per trasformarlo nella batteria del mondo. L'idrogeno verde potrebbe rivoluzionare la produzione di energia, aiutando i servizi pubblici a gestire reti elettriche più flessibili e riducendo le emissioni di combustibili fossili. Oltre ai piani per vendere l'elettricità trasmessa alle nazioni asiatiche affamate di energia, l'Australia sta cercando di diventare un produttore ed esportatore leader di idrogeno verde entro il 2030. Oltre a soddisfare la crescente domanda di combustibili puliti a livello nazionale e all'estero, questa visione porterà anche benefici a la comunità australiana e la prosperità economica della nazione.

In che modo l'elettricità immagazzinata può produrre combustibili più puliti

Sebbene sia stato pubblicizzato come il carburante del futuro negli ultimi cinquant'anni, la più ampia adozione dell'idrogeno ha avuto diverse false partenze. Tuttavia, un numero crescente di scienziati e investitori ritiene che il calo dei costi delle energie rinnovabili, degli elettrolizzatori e della tecnologia delle celle a combustibile, potrebbe aiutare a vedere l'idrogeno verde diventare commercialmente redditizio. "Mentre i paesi si sono impegnati a ridurre sostanzialmente le loro emissioni entro il 2030, si sono resi conto di non avere abbastanza strumenti nella cassetta degli attrezzi", ha affermato Alan Finkel, che è stato capo scienziato australiano fino allo scorso anno. “Molte persone non apprezzano quanto sarà difficile decarbonizzare l'approvvigionamento energetico globale. È un compito enorme e dobbiamo usare tutti i mezzi disponibili per farlo", ha detto Finkel.

Dal grigio al verde

Per decenni l'idrogeno è stato considerato una fonte di energia rivoluzionaria e pulita, in grado di sostituire il gas naturale come fonte di calore, sostenere l'industria affamata di energia, le automobili e immagazzinare l'elettricità. Tuttavia, ha lottato per competere con i combustibili fossili in termini di costi, a causa del fatto che l'adozione dell'idrogeno nel mercato e nelle industrie più ampie richiede ancora una spinta. Diverse industrie utilizzano già il gas idrogeno nei processi industriali, più comunemente nella produzione di ammoniaca. Attualmente, i metodi tradizionali ad alta intensità di carbonio producono la maggior parte del cosiddetto idrogeno "grigio", creando circa 830 milioni di tonnellate di anidride carbonica all'anno, secondo l'Agenzia internazionale per l'energia (IEA). Il cosiddetto idrogeno "verde" è prodotto da un processo pulito chiamato elettrolisi dell'acqua. In questo metodo, un dispositivo chiamato elettrolizzatore divide l'acqua in molecole di idrogeno e ossigeno utilizzando una corrente elettrica proveniente da fonti rinnovabili. Non produce emissioni di gas serra quando viene bruciato come combustibile e può essere convertito in ammoniaca per una facile conservazione e spedizione.

La grande scommessa dell'Australia

La pressione esercitata sui paesi per ridurre le emissioni di gas serra e rispettare i loro impegni per la pulizia sta guidando gli investimenti nell'idrogeno. Lo sviluppo dell'idrogeno per l'esportazione fa parte degli sforzi più ampi dell'Australia per liberare la sua economia dalla dipendenza dai combustibili fossili, che nel 2019 ha raccolto 103 miliardi di dollari australiani (73 miliardi di dollari) di proventi da esportazione. Gli investimenti in progetti relativi all'idrogeno in Australia hanno iniziato a decollare intorno al 2018 con il governo che ha impegnato 146 milioni di dollari australiani per lo sviluppo di risorse di idrogeno lungo la catena di approvvigionamento per "migliorare la sicurezza energetica dell'Australia, creare posti di lavoro australiani e costruire un'industria di esportazione valutata in miliardi". HyResource, una piattaforma di condivisione delle conoscenze sull'industria australiana dell'idrogeno, stima che circa 1,5 miliardi di dollari australiani siano stati incanalati in progetti di idrogeno pulito dai governi, dall'industria e dagli istituti di ricerca australiani negli ultimi tre anni. Ci sono cinque progetti operativi, 14 in costruzione o in sviluppo avanzato e 38 progetti in fase di sviluppo a maggio, secondo HyResource.

Idrogeno verde per la casa e l'industria

Hydrogen Park South Australia (HyP SA), situato nel Tonsley Innovation District a circa 20 km a sud di Adelaide, è il primo progetto operante in questo stato, con altri tre in fase di sviluppo. HyP SA è la prima struttura australiana a produrre una miscela del 5% di idrogeno verde nel gas naturale per la fornitura utilizzando la rete del gas esistente. Il progetto di 11,4 milioni di dollari australiani è stato consegnato da Australian Gas Networks (AGN), parte dell'Australian Gas Infrastructure Group (AGIG), con un finanziamento di 4,9 milioni di dollari australiani da parte del governo del South Australia. L'impianto dimostrativo quinquennale ha iniziato la fornitura di miscela di gas rinnovabile a oltre 700 proprietà vicino all'impianto nel maggio di quest'anno. Fornisce inoltre idrogeno diretto all'industria e mira a fornire idrogeno per i trasporti in futuro. L'introduzione dell'idrogeno verde riduce la quantità di carbonio nella rete di fornitura del gas, senza modifiche alle infrastrutture o agli elettrodomestici riceventi, e pone le basi per l'espansione di progetti di idrogeno verde altrove. Il successo di questo impianto dimostrativo sarà fondamentale per l'Australia Meridionale, che dispone di una fornitura affidabile di energia rinnovabile e sta lavorando per raggiungere l'azzeramento delle emissioni di carbonio entro il 2050.

Tecnologia abilitante – elettrolizzatori

Ci sono considerazioni sulle risorse idriche da tenere in considerazione, in particolare nelle aree in cui c'è scarsità. L'elettrolizzatore PEM utilizza circa 15 litri di acqua per produrre un kg di idrogeno. Per sviluppi futuri, potrebbe esserci un potenziale utilizzo del sottoprodotto dell'ossigeno, ad esempio nel trattamento delle acque reflue. “È imperativo per i produttori di idrogeno considerare attentamente la disponibilità di acqua, soprattutto per gli impianti più grandi in aree remote. Vediamo il potenziale per il riciclaggio e la desalinizzazione delle acque reflue che aggiungerebbe una quantità sorprendentemente piccola ai costi complessivi del progetto", secondo Michael Bielinski, amministratore delegato di Siemens Energy Australasia. Tuttavia, l'energia rinnovabile a basso costo deve essere implementata abbastanza velocemente perché questa tecnologia funzioni. Questo potrebbe essere difficile quando si prevede un aumento della domanda di altri settori per l'energia eolica, solare e altre fonti alternative.

Scalare per la decarbonizzazione

L'impianto dimostrativo del South Australia sta aprendo la strada ad altri stati per decarbonizzare il loro consumo di gas e ha contribuito a rafforzare la fiducia nel settore che fino al 10% di miscela di gas naturale di idrogeno verde è adatta per l'uso corrente in Australia senza interruzioni della fornitura. Due progetti con un tasso di miscelazione più elevato del 10% di idrogeno verde sono in corso presso l' Hydrogen Park (HyP) Murray Valley  a Wodonga, Victoria e l' Hydrogen Park (HyP) Gladstone  nel Queensland. HyP SA sta anche aiutando a stabilire un mercato interno per l'idrogeno rinnovabile. Tuttavia, l'obiettivo a lungo termine è quello di portare la fornitura nazionale di gas al 100% rinnovabile tramite gas entro il 2050, con un obiettivo di allungamento del 2040. Sono in corso ricerche da parte dell'Australian Hydrogen Centre  per comprendere la fattibilità di  una sostituzione al 100% dell'idrogeno del gas naturale nel Victoria e nel South Australia. Ciò fornisce anche un segnale forte ai produttori di elettrolizzatori per la potenziale implementazione dell'elettrolisi su larga scala.