Andando ad affrontare l'ultima parte di questa serie di articoli autunnali, non ci chiederemo tanto come stiamo ad idrogeno, perché come quantità potenzialmente disponibile staremmo benissimo, ma piuttosto a che punto siamo con l'idrogeno perché la strada per arrivarci è ancora abbastanza lunga e non priva di difficoltà.
L'idrogeno fu scoperto dallo scienziato inglese Henry Cavendish. In un intervento alla Royal Society di Londra nel 1776, riferì di un esperimento in cui era riuscito a produrre acqua combinando ossigeno e idrogeno con l'aiuto di una scarica elettrica; a quell'epoca i due elementi non avevano ancora un nome, sicché Cavendish battezzò ?aria vitale? l'ossigeno ed ?aria infiammabile? l'idrogeno. Quando nove anni dopo il chimico francese Antoine-Laurent Lovoisier rifece con successo l'esperimento, furono battezzate in modo definitivo l'aria vitale come Ossigeno e l'aria infiammabile come Idrogeno.
Quattro anni dopo nel 1789, a scopo militare, il chimico francese Guyton de Norveau, suggerì che il gas idrogeno potesse essere prodotto in grandi quantità per sollevare da terra dei palloni aerostatici da ricognizione. Ed infine nel 1794 in un campo militare alle porte di Parigi fu costruito il primo generatore di Idrogeno.
Passano una novantina di anni e nel 1874 , Jules Verne pubblica il suo romanzo ?L'Isola Misteriosa?, che narra le avventure di cinque nordisti fuggiti da un campo di prigionia sudista a bordo di un pallone aerostatico che finito fuori rotta, atterrerà su una piccola isola dopo un viaggio di 7000 miglia; un giorno mentre il gruppo cerca di immaginare il futuro dell'Unione, il marinaio Pencroff chiede all'ingegnere Cyrus Smith cosa accadrebbe al commercio e all'industria americane se finisse il Carbone… ?Cosa si brucerà al posto del Carbone?? …?L'acqua? risponde Cyrus Smith! che prosegue spiegando:
?l'acqua scomposta nei suoi elementi costitutivi tramite l'elettricità che sarà diventata una forza possente e maneggevole…Sì amici, io credo che l'acqua un giorno sarà impiegata come combustibile ed offrirà una sorgente di calore e luce inesauribili e di un'intensità che il carbone fossile non può dare… L'acqua è il carbone dell'avvenire.?
Centoventisette anni dopo, a sole due settimane dall'attentato delle Torri gemelle, mentre si respirava ancora l'acre odore del fumo tossico di Ground Zero, Phil Watt, presidente della Royal Dutch/Shell, parlando ad un convegno sponsorizzato dal Development Program delle Nazioni Unite, ha informato l'uditorio che la Shell si stava preparando per la ?fine dell'era degli idro-carburi?. Nel ventunesimo secolo, ha affermato, carbone, petrolio e gas naturale, lasceranno il posto ad un nuovo, rivoluzionario regime energetico , basato sull'idrogeno.
La Shell ha già destinato un miliardo di dollari per finanziare la transizione all'economia delle risorse rinnovabili che detta così potrebbe far sembrare la cosa come un fatto imminente e a portata di mano. Le cose tanto per deludere subito i più incurabili ottimisti non stanno esattamente così… ma andiamo per gradi…
Sappiamo che l'Idrogeno è il più abbondante degli elementi chimici dell'universo e ne costituisce circa il 75% della sua massa ed il 90% delle sue molecole. Riuscire a sfruttarlo efficacemente come fonte di energia, potrebbe significare per l'umanità una sorgente virtualmente illimitata di energia,… quella sorta di elisir che alchimisti e chimici hanno cercato invano per secoli.
L'Idrogeno rappresenterebbe il compimento del percorso di ?decarbonizzazione? iniziato con la legna che ha il rapporto carbonio-idrogeno più alto (10 a 1) proseguito con il Carbone (2 a 1) ed ancora con il petrolio (1 a 2) per arrivare al gas naturale (1 a 4). In pratica ogni nuova fonte di energia ha sempre diminuito le emissione di anidride carbonica rispetto alla fonte precedente. Non fraintendete: le emissioni di CO2 sono aumentate a causa dei quantitativi sempre crescenti di combustibili bruciati, ma i rapporti di molecole di carbonio-idrogeno che ho detto sopra sono corretti. L'idrogeno completerebbe il percorso di decarbonizzazione, dato che non contiene alcun atomo di carbonio. Sulla Terra l'idrogeno si trova nell'acqua, nei combustibili fossili ed in tutte le creature viventi e solamente l'idrogeno contenuto nell'acqua ed in forma organica rappresenta il 70% della superficie terrestre…
Il problema purtroppo è che raramente si trova in natura in forma pura e libera come accade per i combustibili fossili, ma è un veicolo di energia, una forma secondaria che deve essere prodotta esattamente come si produce l'elettricità. Non solo, ma bisogna produrlo e poi immagazzinarlo per poterlo usare quando serve. E credete che un conto è produrre celle combustibili per far viaggiare una BMV da Stoccarda a Monaco ed un altro, ben diverso è produrre celle per far andare tutte le centrali elettriche della Terra!!…
Abbiamo visto alcuni articoli fa come l'uomo fin dall'inizio della sua storia, abbia sempre cercato di sfruttare le risorse più facilmente disponibili e si sia adeguato a nuovi stili di vita più per necessità che per scelta. Non ci deve quindi scandalizzare, se finché si è potuto avere petrolio a bassi costi nessuno abbia investito sull'idrogeno come fonte d'energia.
Oggi la produzione mondiale di idrogeno è di 400 miliardi di metri cubi, pari a circa il 10% della produzione mondiale di petrolio del 1999.
La maggior parte di questo idrogeno è impiegata come materia prima chimica per la produzione di fertilizzanti a base ammoniacale e per l'idrogenazione di oli organici commestibili ricavati da soia, pesce, arachidi e mais. Viene anche utilizzato per convertire l'olio in margarina, nei processi di produzione del polipropilene, negli scambiatori di calore e nei generatori di freddo.
Purtroppo come combustibile è invece stato largamente ignorato nel secondo dopoguerra malgrado i primi successi sperimentali nell'aviazione e nel trasporto automobilistico risalgano agli anni Venti e Trenta. Bisogna attendere la prima crisi petrolifera nel 1973, perché l'idrogeno venga ripreso in considerazione come fonte di energia da scienziati, tecnici e politici.
Negli anni successivi i governi di Stati Uniti e di altri paesi cominciarono a destinare modesti stanziamenti alla ricerca sull'idrogeno (il programma americano non ebbe mai fondi a disposizione superiori a 24 milioni di dollari, mentre i paesi della Comunità Europea spesero nell'intero decennio degli anni settanta una ottantina di milioni di dollari. Negli anni Ottanta con la soluzione della crisi energetica e la caduta del prezzo del petrolio, i finanziamenti per la ricerca sull'idrogeno ritornarono di nuovo nel dimenticatoio, per ritornare di moda negli anni '90 dopo la pubblicazione di studi allarmanti sul riscaldamento del clima terrestre e le crescenti emissioni di CO2 nell'atmosfera. Per tutto il decennio vari Stati in ordine sparso dall'Unione Sovietica, alla Germania, al Giappone, al Belgio investirono in progetti di trasporto e di riscaldamento a idrogeno, facendo se non altro crescere l'attenzione nei confronti dell'idrogeno. Fu solo nel 1999 che si capì fino in fondo il potenziale impatto di questa nuova fonte energetica, quando l'Islanda annunciò un ambizioso piano di lungo termine per trasformare la propria economia nella prima al mondo fondata sull'idrogeno. La realizzazione del programma è stata affidata ad una joint-venture fra tre società transnazionali (Royal Dutch/Shell , Daimler-Chrysler e Norsh Hydro) ed altre sei società islandesi che controllano il 51,01% della partnership, battezzata ?Iceland New Energy?.
Il presidente della Iceland New Energy, Thorstein Sigfusson, docente di fisica all'Università di Reykjavik, afferma che l'obiettivo del consorzio è di giungere nell'arco di vent'anni ad una completa gestione dell'economia islandese con l'idrogeno, eliminando quasi completamente l'uso dei combustibili fossili.
La prima fase del piano prevede la conversione a idrogeno del parco nazionale di automobili, autocarri ed autobus, per proseguire con l'adozione dell'idrogeno per generare calore, luce ed energia elettrica per fabbriche, uffici ed abitazioni. L'Islanda viene già definita come il ?Bahrein del Nord? e già si parla del suo primato nella produzione ed esportazione verso l'Europa.
Un altro esperimento simile è in corso alle Hawaii. In questo caso si conta di sfruttare l'energia geotermica e solare presenti in abbondanza per convertirla in idrogeno diventando autosufficienti. Ad aprile del 2001 il Parlamento ha approvato un modesto stanziamento per creare una partnership mista, pubblica e privata, per lo sfruttamento dell'idrogeno come fonte di energia. L'University of Hawaii ha invece ricevuto dall' US Department of Defense un finanziamento di 2 miliardi di dollari.
Il Deputato che presiede la commissione legislativa afferma che l'obiettivo nel lungo termine dell'amministrazione è quello di produrre più idrogeno del fabbisogno locale, in modo da poter vendere il surplus alla California.
Anche la General Motors, dal 1970 ha iniziato a pensare all'idrogeno come possibile combustibile del futuro e nel maggio del 2000, Robert Purcell, direttore generale dell'Advanced Technology Vehicles della GM, parlando all'assemblea annuale della National Petrochemical and Refiners Association ha dichiarato che ?il nostro scenario a lungo termine è un'economia dell'idrogeno?.
Nel prossimo articolo vedremo quali sono ad oggi i diversi modi per produrre idrogeno.
