Perché l’idrogeno non può salvarci

Lunedì prossimo, 5 aprile 2022, il IPCCil Gruppo intergovernativo di esperti sull’evoluzione del clima ha pubblicato la terza e ultima parte del suo sesto rapporto dedicato alle soluzioni che potrebbero aiutarci decarbonizzare le nostre economie† Tra questi c’è l’uso diidrogeno (H₂) dice verde – prendilo, un idrogeno prodotto da elettrolisi di’energia rinnovabile†

Ecco come potrebbe servire l’idrogeno “allo stoccaggio di energia elettrica nel contesto del massiccio dispiegamento di energia rinnovabile a intermittenza” o anche “commercio di elettricità tra diverse regioni per colmare le differenze di capacità stagionale o di generazione”† L’idrogeno può anche: “sono utilizzati al posto del gas naturale per il picco di produzione, fornitura calore processo per esigenze industriali o utilizzato come questione primo nella produzione di vari prodotti chimici e idrocarburi plastica »† Finalmente ovviamente ” il celle a combustibile i combustibili a idrogeno possono alimentare il settore dei trasporti pesanti (camion, autobus, navi e treni)”†

Ma uno studio pubblicato dal Dipartimento per le imprese, l’energia e la strategia industriale del Regno Unito (BEIS) potrebbe mettere in dubbio l’idea. Secondo gli scienziati delle Università di Cambridge e Reading e il Centro Nazionale per la Scienza dell’Atmosfera (NCAS), qualsiasi perdita di idrogeno influenzerà la composizione dell’atmosfera, con un impatto sulla qualità delcielo – e avrà un effetto di riscaldamento indiretto sul clima, riducendo alcuni dei benefici attesi dalla riduzione emissioni di diossido di carbonio (CO₂†

L’idrogeno e il suo effetto indiretto sul riscaldamento globale

Innanzitutto, ciò che sottolineano i ricercatori è che un aumento della concentrazione di idrogeno nel ns atmosfera – più precisamente nella troposfera, lo strato più vicino al suolo – ridurrà la disponibilità di radicali idrossilici (OH). Quelli che partecipano alla degradazione del metano (CH₄), un potente gas serra† Secondo questi lavori, costoso della vita del CH₄ nella nostra atmosfera aumenterebbe di un anno per ogni aumento di concentrazione di 1 parte per milione (ppm) idrogeno. E infine, anche se siamo riusciti a ottenere il nostro emissioni di metanoquindi la sua concentrazione nella nostra atmosfera potrebbe continuare ad aumentare – nel caso in cui le perdite di H₂ sarebbe del tutto incontrollato.

Altro gas il riscaldamento globale secondo i ricercatori potrebbe essere influenzato dalla presenza di idrogeno nell’atmosfera: ilozono (O₃) troposfera. a volte indicato come “cattivo ozono”† Perché è sia inquinante che riscaldante. Ma qui sottolineano che i vantaggi associati alla riduzione delle emissioni di metano, monossido di carbonio (CO), composti organici volatili (VOC) o ossidi diazoto- (NOx) dovuto all’introduzione di un’economia dell’idrogeno dovrebbe bilanciare le cose. Un leggero aumento della concentrazione da un lato, contro una tendenza a diminuire le concentrazioni dall’altro. Tuttavia, permane l’incertezza sul grado di riduzione di queste emissioni, a seconda delle tecnologie effettivamente sostituite dall’idrogeno.

Un aumento della concentrazione di H₂ anche nella nostra atmosfera non dovrebbe avere un effetto significativo sull’ozono nella stratosfera. Quello che ci protegge dalle radiazioni questa volta ultravioletto pericoloso che ci capita Sole†

D’altra parte, più idrogeno nell’atmosfera aumenterà la concentrazione di vapore acqueo (H₂0) nella stratosfera. Il vapore acqueo che, come dobbiamo ricordare, è una delle principali cause dell’effetto serra. Se la concentrazione di H₂ un aumento di 1,5 ppm – lo scenario ad alta perdita – potrebbe aumentare la concentrazione di vapore acqueo di oltre 1 ppm.

Gli effetti dell’idrogeno sulle temperature

In conclusione, i ricercatori concludono che l’adozione dell’idrogeno come vettore energetico può sicuramente ridurre le emissioni di CO2.₂ e quindi fornire significativi benefici climatici. Ma che per massimizzarli, sarebbe necessario ridurre al minimo le perdite così come le emissioni degli altri gas serra come il metano in particolare.

Secondo i calcoli, un aumento della concentrazione di idrogeno – dell’ordine di 1,5 ppm – “preso solo” aumenterebbe la temperatura globale di 0,12°C, ignorando gli effetti della riduzione delle emissioni di CO2₂ associato. Se le emissioni di metano non diminuiscono in parallelo, la temperatura aumenterà di 0,43°C. Ma se le perdite sono controllate e le emissioni di metano – e degli altri gas serra citati sopra – l’introduzione di un’economia dell’idrogeno aiuterà ad abbassare la temperatura di 0,26°C.

Tenendo conto di tutti questi nuovi dati e includendo gli effetti indiretti sui gas serra, i ricercatori mostrano finalmente che il potenziale di riscaldamento globale (GWP) dell’idrogeno è dell’ordine di 11 in 100 anni. Comprendi che questo potrebbe essere 11 volte più dannoso per il clima della CO₂† Pur riconoscendo che permangono grandi incertezze sull’entità dell’accumulo di idrogeno nel terreno, i ricercatori sostengono che la mitigazione delle perdite di idrogeno sia una vera priorità.

Segui le perdite

Per aiutare in questo, a un altro studio pubblicato anche da BEIS fa un inventario dei rischi di perdite nella catena di produzione, trasporto, stoccaggio e utilizzo dell’idrogeno. Spiega che quasi il 10% dell’idrogeno viene perso durante l’elettrolisi † ventilazione e purificare”† Ma che cosa † ri combinazione di questo idrogeno” può ridurre le perdite a meno dell’1%.

Lo studio classifica anche le modalità di trasporto dell’idrogeno in base alle perdite che causano. Trasporto in nave cisterna da H₂ liquido sembra la soluzione peggiore con oltre il 13% di idrogeno perso. E apprendiamo che quasi il 3% dell’idrogeno viene ancora perso nelle celle a combustibile. Ma meno dell’1% nelle stazioni di distribuzione.

Le perdite di idrogeno nell’atmosfera potrebbero “minare i benefici climatici della decarbonizzazione”

È il nuovo Santo Graal dell’energia: l’idrogeno è oggetto di tutti i principali piani di investimento per immagazzinare trasporti, industria o persino elettricità. Solo che questo gas, che dovrebbe essere verde se prodotto da fonti di energia rinnovabile, non è poi così tanto. , secondo alcuni scienziati.

Articolo di Celine Deluzarche pubblicato il 13/11/2021

attorno a . rotolare macchine e il trenirubare aerei o industrie energetiche, l’idrogeno verde – prodotto da fonti rinnovabili – sembra essere oggi la soluzione alla decarbonizzazione. L’anno scorso la Commissione Europea ha presentato un grande “piano idrogeno”con l’obiettivo di produrre 40 GW di idrogeno “verde” entro il 2050. La Germania ha annunciato a titolo definitivo di voler diventare il numero mondiale dell’idrogeno verde, mentre la Francia ha previsto sette miliardi di euro per finanziare lo sviluppo di questo combustibile. Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia (AIE), 17 stati hanno già pubblicato un piano per l’idrogeno e più di 20 ci stanno lavorando. In totale, l’idrogeno potrebbe rappresentare il 10% del consumo energetico entro il 2050, prevede l’IEA.

Ma abbiamo misurato correttamente tutte le conseguenze di questa produzione di massa? † L’idrogeno è un potente gas serra indiretto di breve durata che è 200 volte più potente dell’anidride carbonica quando viene rilasciato, chilogrammo per chilogrammi “, spiega a Euroattivo Steven Hamburg, capo scienziato della ONG americana Milieudefensiefonds (EDF). Quest’ultimo, uno dei principali autori dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), conferma a Futura che le perdite di idrogeno potrebbero” ridurre drasticamente i benefici per il clima derivanti dal cambio di carburante fossili se non minimizzato †

Come l’idrogeno peggiora l’effetto serra

L’idrogeno interagisce in modi diversi con altri gas nell’atmosfera, spiega lo scienziato. Da un lato allunga la vita del metano rallentandone l’eliminazione. Infatti, la reazione del metano con il radicale OH dell’aria è il principale meccanismo di decomposizione del metano (CH4 + OH → CH3 + H2O). Tuttavia, l’idrogeno reagisce anche con questo radicale OH (H2 + OH → H2O + H). † Quindi più idrogeno nell’aria significa meno OH per reagire con il metano ‘ continua lo scienziato. Inoltre, questa reazione rilascia anche vapore acqueo, che contribuisce al potenziamento dell’effetto serra† Infine, anche l’idrogeno porta alla formazione ozono troposferico, un altro gas serra molto potente. † Oggi si afferma che il passaggio all’idrogeno ridurrà l’impatto sul clima di combustibili fossilima quando prendi in considerazione quelle potenziali perdite, non è così. avverte.

Una tonnellata di idrogeno consumata = da 1 a 6 tonnellate di CO equivalente₂ rilasciato

Secondo un documento della Commissione Europea pubblicato nel 2011, potrebbe “perdere” fino al 10% di idrogeno durante la produzione, il trasporto e lo stoccaggio, moltiplicando per cinque le attuali emissioni. In effetti, l’idrogeno ha un’elevata tendenza a fuoriuscire a causa del suo basso massa peso molecolare e la sua bassa densità. Secondo Falko Ueckerdt del Potsdam Institute for Climate Impact Research, il consumo di una tonnellata di idrogeno potrebbe rilasciare nell’atmosfera tra 5 e 30 chilogrammi di questo gas, che è 200 volte superiore a quello della CO a seconda del riscaldamento.₂ equivarrebbe al rilascio da 1 a 6 tonnellate di CO equivalente₂† Siamo lontani dall’idrogeno verde!

Limita le perdite

Altri scienziati intervistati da Euroattivo tuttavia, credi che questi timori siano esagerati. Poiché l’idrogeno è un gas altamente infiammabile, protocolli sicurezza sono più severi che per il gas naturale. Inoltre, “ l’idrogeno è più costoso del gas naturale, il che favorisce la prevenzione delle perdite nelle infrastrutture“, Tempers Gniewomir Flis, esperto di idrogeno all’interno del think tank tedesco Agora Energiewende. † Il problema è che le soglie di rilevamento sono troppo alte in questi giorni. È quindi impossibile sapere quanto idrogeno stia effettivamente perdendo nell’atmosfera.», Supporta Illisa Ocko, un’altra climatologo da EDF. Quindi è giunto il momento di dare un’occhiata più da vicino alla questione. † In caso contrario, un massiccio passaggio all’idrogeno avrà gravi conseguenze la lotta al cambiamento climaticoconclude Steven Amburgo.