Emissioni di CO2 da autovetture: un confronto euristico
A titolo puramente esemplificativo, presentiamo qui un confronto teorico approssimativo delle emissioni che si otterrebbero da vetture con celle a combustibile alimentate a idrogeno compresso prodotto da fonti primarie diverse. Tale confronto è puramente esemplificativo perché i valori assunti per le efficienze delle vetture a celle riguardano una tecnologia non matura tecnologicamente e quindi non ancora verificata sul campo. Inoltre, nel confronto va tenuto conto delle diverse prestazioni attese dai veicoli con celle a combustibile, il cui motore è elettrico. Si tratta di possibili barriere alla diffusione almeno all’inizio dello sviluppo tecnologico che vanno considerate.

A) Idrogeno da acqua via elettrolisi: usando l’elettricità con il mix medio italiano del 2000: circa 20% in meno. Tecnicamente il confronto è corretto se si assume l’elettricità marginale e non la media del mix. Quindi usando elettricità da olio combustibile: 12% in più. Se il confronto fosse con elettricità da carbone 15-16% in più.

B) Idrogeno da reforming di combustibili fossili:
Ø da benzina, con reforming a bordo della macchina: 22% in meno
Ø da metanolo di sintesi, con reforming a bordo dell’auto: 35% in meno
Ø da gas naturale, con “reforming” presso una stazione di servizio: 68% in meno;
Ø da gas naturale, con “reforming” a monte in un impianto centralizzato: 72% in meno

Le emissioni sono invece pressoché nulle solo per idrogeno da fonti rinnovabili
Ad esempio:
Ø da acqua, via elettrolisi usando elettricità solo da fonti rinnovabili (solare fotovoltaico, eolico, idroelettrico ecc)
Ø da metanolo o da altre biomasse o da biogas, raccolti in modo sostenibile. In questo caso vi sono emissioni residue (10-15%) nel ciclo di vita sono solo quelle legate ai consumi ausiliari da fonti non rinnovabili, come uso di energia e prodotti chimici in agricoltura, consumi per trasporti e per la costruzione e gestione delle infrastrutture.
Ø Idrogeno prodotto da alghe.

Come si vede, se si dovesse produrre idrogeno da elettricità da fonti fossili (olio e carbone) il bilancio delle emissioni sarebbe negativo.

Celle a combustibile per la microcogenerazione
Vi sono aspetti interessanti delle ricadute tecnologiche sulla produzione distribuita di elettricità e calore. Lo sviluppo e l’impiego di tecnologie a micro-cogenerazione che impiegano celle a combustibile SOFC a gas naturale accoppiate a una microturbina, appaiono come una delle prospettive più interessanti nel medio periodo per la generazione distribuita di elettricità, con taglie da 0,3 a 1 MW, efficienza elettrica del 58-70% e possibilità di recupero di calore a bassa temperatura (100-200°C) per usi civili.
In un sistema di generazione distribuita, a questi valori elevati di efficienza andrebbe aggiunta una minore perdita per la distribuzione di energia elettrica, grazie alla forte vicinanza con l’utente finale.

Considerazioni conclusive
Per modificare il sistema energetico costruendo l’economia dell’idrogeno non c’è tanto tempo. E’ necessario avviare le innovazioni in tutti i settori possibili: se per la produzione di idrogeno (elettrolizzatori, reformer) e l’uso (motori e celle a combustibile) le tecnologie sono già a buon punto e vanno sviluppati i mercati, la questione della distribuzione appare come quella più problematica, per i costi e le difficoltà di riadattare o sostituire infrastrutture esistenti.
Un primo passo sarebbe importante: scrivere una normativa per la sicurezza che non c’è e che rende molto difficile anche la sperimentazione sul campo (ad esempio, i prototipi che circolano con serbatoi a pressione di 350 bar non sono ammessi in Italia che non consente pressioni superiori a 200 bar).