di Marta Bonucci
La transizione verso un’energia più green e a ridotte emissioni di carbonio passa in primo luogo attraverso la decarbonizzazione delle filiere industriali e dei loro cicli produttivi. Un processo che richiede tempo e ingenti investimenti e la cui riuscita può essere facilitata dall’impiego dell’idrogeno.
L’esigenza delle imprese, in particolare per quei settori industriali che maggiormente faticano a ridurre le emissioni climalteranti legate ai cicli produttivi, è duplice: migliorare le proprie performance ambientali e ridurre progressivamente la dipendenza dai combustibili fossili, soprattutto dal gas russo.
Per i settori ‘hard-to-abate’, vale a dire quelle filiere i cui cicli industriali richiedono un impiego massiccio di energia e temperature molto elevate per alimentare impianti e macchinari, l’idrogeno può rappresentare un vero game-changer.
Si tratta, per intenderci, di settori come il siderurgico, la produzione di vetro e ceramica o la chimica, solo per citarne alcuni. Filiere industriali che, per funzionare a pieno ritmo, richiedono l’impiego di processi di combustione e il ricorso a fonti fossili per le proprie lavorazioni.
Ridurre l’impatto ambientale dei processi produttivi per i settori ‘hard-to-abate’ è più facile a dirsi che a farsi. L’elettrificazione, al centro della transizione energetica, non si può infatti applicare in modo semplice e soprattutto immediato a questi settori industriali. Per questo il vettore energetico è considerato l’opzione più promettente.
L’idrogeno nel PNRR: 2 miliardi per i settori ‘hard-to-abate’
Il ruolo di primo piano dell’idrogeno e il suo protagonismo nella decarbonizzazione dei sistemi industriali emerge con evidenza guardando agli investimenti previsti dal Piano nazionale di ripresa e resilienza.
Il PNRR stanzia 3 miliardi e mezzo di euro per il vettore energetico, prevedendo l’impiego dell’idrogeno in diversi settori: dai trasporti alla creazione delle cosiddette hydrogen valleys, distretti creati in aree industriali dismesse che vengono riconvertite alla produzione di idrogeno verde nell’industria, nelle PMI e nel trasporto locale.
Ma la fetta maggiore della torta di fondi PNRR destinati al vettore energetico è dedicata proprio all’uso dell’idrogeno in settori ‘hard-to-abate’.
Una scelta che non stupisce, dato il nesso strettissimo tra idrogeno e industrie energivore. Come si legge anche nel testo del PNRR: “L’idrogeno può aiutare a decarbonizzare i settori hard-to-abate, caratterizzati da un’alta intensità energetica e privi di opzioni di elettrificazione scalabili”.
La siderurgia rappresenta un ottimo esempio di come l’H2 possa assumere un ruolo di primo piano in prospettiva di una progressiva decarbonizzazione: “Un ciclo dell’acciaio basato sulla produzione di DRI25 (DRI – Direct reduced iron) con metano e fusione in un forno elettrico genera circa il 30% in meno di emissioni di CO2 rispetto al ciclo integrale, e il successivo sviluppo con idrogeno verde aumenta l’abbattimento delle emissioni al circa 90%”, si legge ancora nel testo del Piano nazionale di ripresa e resilienza.
Dei 3,5 miliardi complessivamente destinati al vettore energetico, ben 2 miliardi sono dedicati proprio all’impiego dell’idrogeno nei settori ad alta intensità energetica: di questi, 1 miliardo di euro è destinato a interventi di sostituzione del metano e dei combustibili fossili utilizzati nei processi produttivi dei settori ‘hard-to-abate’ tramite l’impiego di idrogeno verde e/o rinnovabile mentre l’altro miliardo di fondi PNRR a disposizione è dedicato alla produzione di ferro preridotto mediante processo direct reduced iron (DRI) tramite idrogeno verde e/o rinnovabile (fondi che saranno convogliati sul polo siderurgico dell’ex Ilva di Taranto).
Il 15 marzo il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica ha pubblicato il decreto che segna l’avvio dell’intervento da 1 miliardo per l’utilizzo dell’idrogeno in settori ‘hard-to-abate’. Intervento che promuove la realizzazione di piani di decarbonizzazione industriale che prevedono l’uso di idrogeno a basso contenuto di carbonio, la produzione di idrogeno rinnovabile e la realizzazione di dimostratori tecnologici.
Gli aiuti previsti dal decreto MASE del 15 marzo 2023 sono rivolti alle imprese dei settori ‘hard-to-abate’ di tutte le dimensioni che intendono realizzare un piano di decarbonizzazione industriale. Ovvero, i fondi PNRR andranno a progetti che possono configurarsi come:
- Progetti di ricerca industriale e/o di sviluppo sperimentale per l’impiego di idrogeno a basse emissioni di carbonio in macchinari o linee produttive.
- Investimenti finalizzati alla sostituzione del metano e dei combustibili fossili con idrogeno a basse emissioni di carbonio per almeno il 10% del fabbisogno termico del macchinario o della linea produttiva. Investimento cui, eventualmente, si può associare l’elettrificazione dei processi produttivi.
- Progetti di investimento che prevedano uno o più elettrolizzatori per la produzione di idrogeno rinnovabile e dei relativi sistemi ausiliari necessari al processo produttivo; i progetti possono riguardare anche impianti addizionali asserviti agli elettrolizzatori ed eventuali sistemi di stoccaggio (behind-the-meter) dell’energia elettrica prodotta dai predetti impianti addizionali asserviti.
Le soluzioni di SICK per supportare la transizione all’idrogeno dei settori ‘hard-to-abate’
La riduzione delle emissioni nei settori ad alta intensità energetica tramite la progressiva sostituzione del metano con l’idrogeno in settori come siderurgia, ceramica e produzione del vetro comporta ovviamente investimenti importanti.
SICK, multinazionale globalmente nota per la produzione di sensori, fotocellule e prodotti dedicati all’automazione industriale e di processo, può supportare l’evoluzione dell’industria che opera in settori ‘hard to abate’ attraverso una serie di prodotti che coprono diverse fasi produttive legate all’utilizzo del vettore energetico, dalla produzione al monitoraggio e controllo delle emissioni fino al controllo dei processi.
La generazione dell’idrogeno comprende infatti diverse fasi e ogni fase del processo deve essere controllata con attenzione ed accuratezza per garantire la massima resa produttiva e i più elevati livelli di sicurezza.
Gli analizzatori delle famiglie S700 e GMS800, ad esempio, permettono di fornire analisi del gas fatte su misura per il controllo del processo e dell’emissione per ottenere un monitoraggio dei processi e delle emissioni durante la produzione di idrogeno. Tramite i due analizzatori è possibile, infatti, misurare tutti i composti di gas rilevanti di volta in volta con diversi (fino a sei) tipi di moduli di analisi.
Si tratta di soluzioni affidabili, economiche e di facile utilizzo, che rappresentano la soluzione ideale per il monitoraggio non solo dell’idrogeno ma anche di CO2 e metano.
Nella vasta gamma dei prodotti che SICK mette a disposizione delle aziende figurano anche i misuratori di portata gas. L’obiettivo finale di tali strumenti è ridurre gli sprechi e gestire in modo smart e sostenibile le miscele di gas e idrogeno.
FLOWSIC600-XT è un innovativo dispositivo di misura gas a ultrasuoni pensato per affrontare le sfide legate alla transizione green e all’impiego sempre più massiccio dell’idrogeno nelle reti di trasporto e distribuzione del gas naturale.
Oltre a garantire una precisione ottimale di misura ed elevata sicurezza e disponibilità dei dati, FLOWSIC600-XT comprende funzioni per applicazioni di diagnosi smart e permette la prosecuzione ininterrotta della misurazione fino a tre settimane anche in caso di interruzione della corrente.
