L’idrogeno, l’elemento più abbondante dell’universo, il principale costituente delle stelle, delle lunghe catene molecolari degli idrocarburi e di quella sostanza che copre il 71% della pianeta Terra, l’acqua. L’idrogeno rappresenta una nuova frontiera tecnologica per creare una società a impatto ambientale nullo, grande abbondanza ma anche vincoli economici per ottenere sostenibilmente le quantità industriali necessarie per rimpiazzare i combustibili fossili così diffusi e così pervasivi nelle nostre comunità, nuove tecniche di produzione emergono all’orizzonte, innovazioni che delineano un futuro possibile, soprattutto per sostituire benzina e diesel come carburante dei mezzi di trasporto, in particolare dell’automobile, come pure tutti i prodotti derivati dal petrolio come le materie plastiche. L’economia dell’idrogeno che sostituisce l’economia del carbone, cioè quella basata sui combustibili fossili, non è utopia, quando, come, dove e in che percentuale diventerà realtà dipenderà dalle decisioni politiche e ambientali che terranno conto dello sviluppo della ricerca teorica e applicata, come pure delle istanze della società civile e delle nuove generazioni, impossibile raggiungere le emissioni nette nulle di anidride carbonica entro il 2050 senza l’alternativa dell’idrogeno.

È necessario partire dal significato del termine idrogeno, che è composto dalle due parole greche antiche hýdor, acqua, e ghen, colui/colei che genera, dunque l’idrogeno come generatore di acqua, così come lo concepirono nel 1783 quei due grandi geni della scienza che furono Lavoisier e Laplace, quando provarono in laboratorio che dalla combustione di questo gas si generava, appunto, acqua, anche se, in realtà, l’intuizione la ebbe una ventina di anni prima Cavendish, ed è per questo motivo che Cavendish è tradizionalmente considerato lo scopritore dell’idrogeno.

L’idrogeno è il primo elemento chimico della tavola periodica come pure l’elemento più leggero e più abbondante dell’universo da noi conosciuto, circa il 75-90% della materia dell’universo è composta di idrogeno, ma sia nell’atmosfera, sia sulla superficie e sia nel sottosuolo del nostro pianeta Terra, l’idrogeno è praticamente inesistente in forma pura, dunque può essere ottenuto solo attraverso processi industriali.

Essere l’elemento più abbondante dell’universo non significa affatto poterne avere disponibilità illimitata, semplicemente estraendolo, per esempio, dall’acqua, la questione è sempre economica, ovvero quanti franchi, euro o dollari ci vogliono per separare l’idrogeno dagli altri elementi a cui è legato.

Secondo l’Eni, l’Ente Nazionale Idrocarburi italiano, più del 98% della produzione mondiale di idrogeno proviene da fonti fossili – petrolio, carbone e gas naturale – mentre il rimanente 2% proviene dall’acqua.

La produzione di idrogeno da idrocarburi è attualmente la via più economica ma anche la più inquinante, ma è già iniziata la corsa alla produzione di idrogeno sia da gas naturale con cattura dell’anidride carbonica emessa, il cosiddetto idrogeno blu, sia dall’acqua con elettricità prodotta da fonti rinnovabili, il cosiddetto idrogeno verde, che attualmente sono gli unici due modi per produrre a basso impatto ambientale l’idrogeno utile per le nostre comunità.

Secondo Hydrogen Europe – un’associazione con sede a Bruxelles che raggruppa più di duecento imprese attive nell’industria dell’idrogeno come pure ventisei associazioni nazionali tra cui l’italiana H2IT con sede a Milano e la svizzera Hydropole con sede a Wetzikon nel Canton Zurigo – il 55% dell’idrogeno industriale è destinato alla produzione di ammoniaca, principalmente come fertilizzante agricolo, un 25% è invece adoperato nei processi di raffinazione del petrolio, sostanzialmente la benzina e il diesel che alimentano le automobili, un 10% è indirizzato alla produzione di metanolo come solvente per la fabbricazione di vernici, e il restante 10% in tantissime industrie diverse, dal cibo al vetro, dai semiconduttori all’acciaio, ma è soprattutto come possibile fonte di energia per l’autotrazione, cioè ancora le automobili, che l’idrogeno è oggi di estremo interesse industriale.

L’idrogeno è già abbondantemente utilizzato nella propulsione aeronautica e spaziale come combustibile per razzi e vettori spaziali, dunque il suo uso come vettore energetico non è una novità, si pensi per esempio agli Space Shuttle dell’agenzia aerospaziale americana Nasa, oppure al drone Phantom Eye della Boeing, e per quanto concerne l’automobile, si tratta di sostituire, dopo alcuni accorgimenti, la benzina con l’idrogeno, come già provato dalla casa automobilistica tedesca Bmw utilizzando un modello tradizionale a benzina, precisamente il modello 760Li.

Parallelamente all’idrogeno come vettore energetico, vi è la possibilità di disporre le automobili con pile di combustibile, precisamente dispositivi elettrochimici che generano elettricità da reazioni chimiche tra idrogeno e ossigeno, come già fanno da anni case automobilistiche asiatiche come Toyota, Honda e Hyundai, in entrambi in casi avremmo comunque grandi vantaggi per l’ambiente.

L’idrogeno usato come combustibile nei mezzi di trasporto – automobili, motocicli, autobus, treni, navi e aerei – reagendo con l’ossigeno, produrrebbe come unico prodotto di scarto l’acqua in forma di vapore, eliminando completamente le emissioni di anidride carbonica e, di conseguenza, i problemi climatico-ambientali a esse associati.

Questa prospettiva si realizza se e solo se la produzione in forma pura di idrogeno – che è un gas invisibile, inodore, atossico e più leggero dell’aria – è realizzata attraverso produzioni sostenibili, un percorso obbligato per il mondo politico ed economico, perché, come ha dichiarato Ben Gallagher della Wood Mackenzie, una società mondiale di consulenza energetica con sede a Edimburgo, senza l’utilizzo di idrogeno prodotto con tecnologie a impatto ambientale nullo non è possibile raggiungere entro il 2050 l’obiettivo di avere un mondo a emissioni nette nulle di anidride carbonica e, così facendo, limitare il surriscaldamento della Terra a soli 2 °C così come stabilito dagli accordi di Parigi.

L’articolo è stato discusso alla Radio della Svizzera Italiana il 15 aprile 2021.