Idrogeno verde e materie prime derivate: un'opportunità per l'industrializzazione verde del Sud del mondo

Grazie al suo potenziale di decarbonizzazione di settori difficili da ridurre, l'idrogeno verde, prodotto tramite elettrolisi utilizzando solo risorse energetiche rinnovabili, e le materie prime derivate dall'idrogeno, tra cui ammoniaca e metanolo, emergono come componenti chiave di una transizione energetica olistica verso emissioni nette pari a zero.

Ma i benefici dell'idrogeno verde vanno oltre la riduzione delle emissioni di gas serra. L'ampliamento delle catene del valore dell'idrogeno verde e delle materie prime derivate può favorire l'industrializzazione verde, l'indipendenza energetica, una maggiore partecipazione al commercio e ai mercati globali e la creazione di posti di lavoro.

L'idrogeno "grigio" di origine fossile è già oggi un'importante materia prima industriale. L'idrogeno verde, oltre al suo ruolo di potenziale vettore energetico, può anche fungere da materia prima pulita nei processi industriali ad alta intensità di carbonio.

Per decarbonizzare il settore industriale difficile da abbattere, sostituire i volumi di idrogeno grigio esistenti con volumi di idrogeno verde è una priorità fondamentale. Nel settore chimico, ad esempio, l'idrogeno verde sarà una componente cruciale dei percorsi di decarbonizzazione del settore. Attualmente è attivamente valutato come candidato per l'utilizzo nella riduzione diretta del ferro per la produzione di acciaio.

I settori dei trasporti pesanti – aviazione, trasporto marittimo e, potenzialmente, autotrasporti a lungo raggio – rappresentano un'altra opportunità per l'impiego dell'idrogeno verde di nuova frontiera. Richiedono soluzioni ad alta densità energetica in grado di alimentare viaggi di lunga durata. Al posto dei combustibili fossili, si prevede che l'idrogeno verde e i suoi derivati come l'ammoniaca e i carburanti elettrici, tra cui l'e-kerosene e l'e-metanolo, forniranno alternative pulite.

Inoltre, l'idrogeno verde ha il potenziale per affrontare la sfida critica dell'accumulo stagionale di energia. L'idrogeno verde prodotto quando le fonti rinnovabili sono prontamente disponibili, da consumare quando la domanda di energia è più alta, può fornire una soluzione per l'accumulo di energia su larga scala e di lunga durata, necessario per periodi prolungati. Gli elettrolizzatori flessibili possono anche supportare la resilienza del sistema energetico in sistemi energetici variabili e altamente rinnovabili.

Tali scopi versatili hanno posto l'idrogeno verde al centro degli sforzi e delle discussioni per accelerare la transizione energetica globale, alimentando speculazioni sulle prospettive di un mercato internazionale emergente per l'idrogeno e le materie prime derivate. Un'analisi IRENA ha suggerito che circa il 20% della domanda globale totale prevista di idrogeno potrebbe essere soddisfatta attraverso i flussi commerciali internazionali.

L'opportunità di commercio internazionale di idrogeno verde e di ammoniaca, metanolo e altre materie prime derivate da fonti rinnovabili deriva da una realtà geografica: è improbabile che i centri di domanda di queste materie prime si trovino nelle regioni con il più alto potenziale di risorse energetiche rinnovabili necessarie per una produzione economicamente conveniente. Poiché l'elettricità rappresenta la principale componente di costo nella produzione di idrogeno verde, i paesi con abbondanti risorse solari ed eoliche detengono vantaggi competitivi.

Anche le dinamiche commerciali varieranno a seconda delle materie prime dell'idrogeno verde. Si prevede che l'ammoniaca dominerà i flussi internazionali, con il 30% della domanda globale che dovrebbe attraversare i confini nazionali, seguita dall'e-metanolo al 18%, dal ferro ridotto direttamente (DRI) al 14% e dall'idrogeno gassoso al 14,4% .

Grazie all'elevato potenziale di energia rinnovabile, il Sud del mondo è destinato a diventare un attore essenziale nei mercati internazionali di queste materie prime verdi. In questo modo, i paesi del Sud del mondo possono trasformarsi da importatori di energia a esportatori, un cambio di paradigma che creerebbe notevoli opportunità economiche per i paesi in via di sviluppo, rafforzandone al contempo la sicurezza energetica.

L'America Latina, ad esempio, può sfruttare le sue risorse solari ed eoliche con le infrastrutture industriali esistenti. La regione potrebbe diventare un importante fornitore di diverse materie prime verdi, dall'ammoniaca e dall'e-metanolo al ferro ridotto direttamente, servendo i mercati di Nord America, Europa e Asia.

Anche l'Africa subsahariana offre opportunità di produzione di idrogeno verde, sia per uso interno che per l'esportazione. La posizione geografica strategica della regione dovrebbe consentire un accesso efficiente ai mercati europei e asiatici, mentre la sua vasta disponibilità di territorio supporta la realizzazione delle infrastrutture necessarie per una produzione competitiva di idrogeno verde.

Un'altra regione di importanza strategica, data la sua vicinanza ai centri di domanda europei, è il Nord Africa. L'analisi di IRENA indica che la regione potrebbe fornire circa il 18% dell'idrogeno verde e delle materie prime correlate dell'Unione Europea entro il 2050 , instaurando un solido commercio energetico euro-mediterraneo che si basa sui quadri di cooperazione energetica esistenti.

Per realizzare appieno questo potenziale, i paesi in via di sviluppo devono coordinare i quadri politici con lo sviluppo delle infrastrutture nell'ambito di una strategia olistica di transizione energetica. Sarebbe necessario lo sviluppo di una notevole capacità di generazione di energia da fonti rinnovabili e di infrastrutture di trasporto e stoccaggio. Le stime di IRENA mostrano che, su scala globale, il fabbisogno cumulativo di investimenti in infrastrutture lungo l'intera filiera dell'idrogeno ammonta a 2,49 trilioni di dollari entro il 2050. Tale fabbisogno comprende 4,7 terawatt di capacità di energia rinnovabile, 2,1 terawatt di elettrolizzatori e 0,9 terawattora di accumulo in batterie.

IRENA e l'OMC hanno già analizzato le azioni necessarie per sbloccare queste catene del valore e promuovere lo sviluppo sostenibile . Con una pianificazione strategica, investimenti mirati e collaborazione internazionale, è possibile ottenere benefici man mano che emergono i mercati per queste materie prime verdi.

I mercati internazionali dell'idrogeno verde e delle materie prime derivate offrono ai paesi in via di sviluppo del Sud del mondo una via verso l'industrializzazione sostenibile, la sicurezza energetica e la diversificazione economica. Possono quindi accelerare la propria transizione energetica, diventando al contempo un partner indispensabile nel percorso globale verso emissioni nette pari a zero.

Per comprendere appieno la portata di questa sfida e le possibili soluzioni, James Walker (Team Lead-Renewable Gases) e Francisco Gafaro (Team Lead-Power Sector Transformation) dell'IRENA Innovation and Technology Centre, hanno condiviso le loro intuizioni in uno degli ultimi episodi del podcast di IRENA .