Idrogeno verde a Bolzano: come funziona l’impianto di produzione e stoccaggio

Produrre idrogeno verde in Italia è possibile, ma richiede molta energia elettrica e un’infrastruttura articolata per compressione, stoccaggio e distribuzione. L’impianto dell’Istituto di Innovazione Tecnologica di Bolzano permette di osservare l’intera filiera, dalla separazione dell’acqua fino al rifornimento dei veicoli.

Il centro, indicato come l’unico in Italia dedicato a questa attività, è stato fondato nel 2009 e ha iniziato a produrre idrogeno nel 2014. Sorge su un terreno dell’Autostrada del Brennero, azionista insieme ad Alperia, ed è stato concepito anche come struttura didattica visitata da scolaresche provenienti da diversi Paesi europei.

Dall’acqua all’idrogeno attraverso l’elettrolisi

La produzione avviene nella sala di elettrolisi. L’energia elettrica viene utilizzata per separare l’acqua nei suoi due componenti: ossigeno e idrogeno. L’ossigeno viene rilasciato nell’ambiente, mentre l’idrogeno viene trattenuto, compresso e inviato ai sistemi di accumulo. Nel caso dell’impianto di Bolzano, l’elettricità impiegata è certificata verde: è questo passaggio a consentire di definire verde anche l’idrogeno ottenuto.

Esistono processi più economici che ricavano idrogeno da fonti come il metano, ma non offrono le stesse caratteristiche ambientali. Il punto critico dell’elettrolisi alimentata con energia rinnovabile resta invece la quantità di elettricità necessaria e, di conseguenza, il suo costo.

A pieno regime il centro potrebbe produrre circa 360 kg di idrogeno al giorno. Nel corso della visita è stato indicato un assorbimento di un megawatt per il funzionamento alla massima capacità. L’impianto, tuttavia, non lavorava continuamente a pieno carico perché la domanda legata ai veicoli a idrogeno era ancora ridotta. La produzione veniva concentrata soprattutto nelle ore notturne, quando l’energia elettrica costava meno.

Compressione e stoccaggio fino a 1.000 bar

Una volta prodotto, l’idrogeno attraversa compressori capaci di raggiungere 1.000 bar. Il processo utilizza cinque livelli di compressione: procedendo lungo il sistema, i cilindri diventano più piccoli e la pressione aumenta. I componenti sono duplicati, così un’unità di riserva può entrare automaticamente in funzione in caso di guasto. Gli impianti possono inoltre essere controllati da remoto.

Lo stoccaggio è differenziato in funzione dei mezzi da rifornire. Le automobili caricano idrogeno a 700 bar, mentre camion e autobus utilizzano una pressione di 350 bar. Per rendere possibile il trasferimento, il centro dispone di accumuli rispettivamente a 1.000 e 500 bar. La differenza di pressione consente all’idrogeno di passare dalle bombole al serbatoio del veicolo senza ricorrere ad altri sistemi di pompaggio.

Gli accumuli sono suddivisi in tre sezioni. Quando la pressione di una sezione non è più sufficiente per proseguire il rifornimento, il sistema passa a quella successiva, ancora alla pressione più elevata. La stessa architettura viene impiegata per automobili e autobus, con bombole di dimensioni maggiori nel secondo caso.

Un altro elemento rilevante è la modularità. I produttori stanno lavorando per racchiudere elettrolizzatori, compressori e altri componenti all’interno di container, rendendo più flessibile l’installazione. Alcune configurazioni possono integrare direttamente anche la stazione di rifornimento, aprendo alla possibilità di realizzare impianti temporanei o facilmente riposizionabili.

Costo ed efficienza restano i nodi principali

Al momento della visita, un chilogrammo di idrogeno costava 13 euro. Il prodotto di partenza è l’acqua, ma a pesare sul prezzo finale è soprattutto il comparto energetico. Ridurre il costo dell’elettricità impiegata nell’elettrolisi potrebbe quindi abbassare anche quello del combustibile distribuito agli utenti.

L’efficienza complessiva rappresenta una seconda criticità. L’energia deve prima essere utilizzata per produrre l’idrogeno, poi per comprimerlo e infine riconvertita a bordo attraverso la cella a combustibile. Durante il confronto tecnico, una dispersione dell’80% è stata considerata una stima troppo elevata, mentre per le nuove generazioni di celle e impianti è stato indicato un valore intorno al 60%. Al di là del numero, il passaggio evidenzia un limite strutturale rispetto all’impiego diretto dell’elettricità nelle batterie.

La mobilità a idrogeno tra mezzi pesanti e automobili

Tra i possibili ambiti di sviluppo sono stati indicati soprattutto i veicoli pesanti e le flotte che percorrono molti chilometri. Allo stesso tempo, anche diversi costruttori stanno lavorando sulle automobili a celle a combustibile. Toyota Mirai e Hyundai X35 erano presenti come esempi di modelli a idrogeno, mentre la Hyundai Nexo è stata richiamata per il suo funzionamento: dalla conversione a bordo escono acqua e vapore.

Per utenti e operatori della distribuzione, l’idrogeno conserva modalità relativamente simili a quelle già conosciute con benzina e diesel, a partire dal rifornimento presso una stazione. L’auto elettrica a batteria cambia invece più profondamente abitudini e gestione dell’energia. Le due tecnologie, secondo la prospettiva emersa durante la visita, non devono necessariamente essere considerate concorrenti: potrebbero procedere in parallelo, rivolgendosi anche a esigenze differenti.

Il progetto dell’Autostrada del Brennero prevedeva inoltre un secondo punto di rifornimento verso Verona. Lo spazio disponibile nel centro di Bolzano e la capacità produttiva non ancora sfruttata a pieno mostrano un’infrastruttura predisposta per una domanda più ampia. La sua crescita, però, dipende dalla diffusione dei veicoli e dalla capacità di rendere la produzione di idrogeno verde meno onerosa sul piano energetico ed economico.

Una domanda per voi

L’idrogeno verde dovrebbe essere destinato soprattutto ai mezzi pesanti oppure può trovare spazio anche nella mobilità automobilistica?

Nota sulla redazione

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