L’idrogeno verde sta finalmente mostrando i suoi veri colori
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L’idrogeno verde sta finalmente mostrando i suoi veri colori

L’interesse nei confronti dell’idrogeno verde in quanto alternativa pulita ai combustibili fossili tradizionali resta molto elevato, e nell’ultimo anno sono aumentate le probabilità di una sua adozione più diffusa. Come si spiega tutto questo interesse? L’idrogeno è davvero il rivoluzionatore della sostenibilità? E perché così tanti progressi eclatanti negli ultimi tempi?
Cosa e come?
L’idrogeno è la molecola più abbondante nell’universo, presente soprattutto nell’acqua e negli idrocarburi. Le sue qualità sono note già da molto tempo, ed è utilizzato Ben Kelly Analista senior, Ricerca globale da più di 100 anni nell’industria chimica. Benché l’idea di utilizzare l’idrogeno come fonte di energia non sia nuova, questa possibilità non è mai stata realizzabile su larga scala – fino ad oggi.
Sebbene l’idrogeno sia un gas incolore, viene classificato in base ai colori, uno per ogni metodo di produzione esistente. L’idrogeno grigio si ottiene a partire da combustibili fossili, per cui la sua produzione genera CO2. L’idrogeno blu è idrogeno grigio abbinato a una tecnologia di stoccaggio e sequestro che cattura gran parte delle emissioni di carbonio generate nella sua produzione. L’idrogeno verde, Callum Neal Analista, Investimenti in infrastrutture per contro, viene prodotto mediante l’elettrolisi dell’acqua, scissa in idrogeno e ossigeno, e se vengono utilizzate energie rinnovabili costituisce una fonte di energia a zero emissioni. Pertanto, se prodotto su vasta scala l’idrogeno verde potrebbe svolgere un ruolo chiave nella decarbonizzazione dei settori economici in cui è più arduo abbattere le emissioni.
I catalizzatori dell’adozione
Perché l’idrogeno diventi una soluzione percorribile, sono necessari un aumento della domanda e una riduzione dei costi associati. Oggi, tuttavia, sono in atto tre catalizzatori chiave. In primo luogo, il cambiamento climatico sta accelerando. Questo fenomeno alimenta direttamente il secondo catalizzatore: il supporto politico-legislativo ad agire per contrastarlo (Figura 1). Dopo la firma dell’Accordo di Parigi nel 2015, i governi hanno rivolto maggiore attenzione al cambiamento climatico e si sono impegnati a raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni che potrebbero permettere di conseguire la neutralità carbonica entro il 2050. La pandemia di Covid-19 ha ulteriormente accelerato l’urgenza di tali misure. Per i decisori politici chiamati a trovare nuovi metodi per ridurre le emissioni, la tecnologia basata sull’idrogeno potrebbe essere un’alternativa percorribile.

Figura 1: Governi con piani nazionali per l’idrogeno; obiettivi dichiarati; priorità all’idrogeno e al suo utilizzo; e impegni finanziari

Fonte: IEA (ottobre 2021).
L’Hydrogen Council stima che l’idrogeno potrebbe ridurre le emissioni globali di ben 6 gigaton – pari al 17% delle emissioni globali nel 2020 – entro il 2050.12 Inoltre, il prezzo degli elettrolizzatori è diminuito di circa il 60% in quel periodo.3 È ragionevole aspettarsi un proseguimento di questo trend al ribasso, che rafforzerà l’attrattiva dell’idrogeno green.
Cosa è cambiato negli ultimi 12 mesi?
Benché la discussione sull’idrogeno verde abbia continuato a crescere stabilmente, negli ultimi 6 e 12 mesi ha raggiunto livelli smisurati (Figura 2), superando di netta misura tutti gli altri temi, compreso il 5G, la Blockchain e l’IA.4 Come si spiega questa crescita esponenziale dell’interesse?
Innanzitutto, continuano ad acquistare slancio alcuni fattori che nell’ultimo decennio sono stati importanti catalizzatori per l’aumento dell’adozione. Sul fronte dell’efficienza e dei costi, le stime 2021 preludono a riduzioni nella curva di costo dell’idrogeno, mentre la produzione su scala potrebbe consentire un Why This Theme Now? rapido incremento dell’adozione a partire dal 2030 in molti settori, dall’industria chimica ai camion a celle a combustibile.5 Una stima appena revisionata di Bloomberg colloca i costi dell’idrogeno su livelli del 13% più bassi rispetto a quanto inizialmente pronosticato entro il 2030.6 Visti i prezzi elevati del carbonio in tutto il mondo e i massimi storici raggiunti nell’UE,7 il potenziale dell’idrogeno come principale soluzione per la decarbonizzazione non ha mai goduto di una tale percorribilità commerciale.
I numerosi e promettenti progetti basati sull’idrogeno annunciati negli ultimi 12 mesi hanno giocato un ruolo chiave nel ridurre le stime di costo e nel migliorare l’efficienza. Solo tra il dicembre 2020 e l’agosto 2021 il numero di progetti di idrogeno verde è più che triplicato,8 con l’annuncio di 359 progetti su vasta scala in tutto il mondo. L’Europa sta facendo da apripista con investimenti per USD 130 miliardi, ma anche le altre regioni stanno colmando le distanze. La Cina, inoltre, potrebbe diventare un vero colosso dell’idrogeno, con oltre 50 progetti in cantiere dopo l’annuncio dell’impegno ad azzerare le emissioni nette entro il 2060.9
Un importantissimo sviluppo sul fronte dei costi è emerso dal rapporto del terzo trimestre 2021 del NEL, il maggior produttore mondiale di elettrolizzatori. Era ampiamente previsto che il costo dell’idrogeno verde sarebbe sceso sotto i 2 dollari al chilo entro il 2030.10 Ma i costi sono in caduta libera e il NEL punta ora a un costo dell’idrogeno verde pari a 1,50 dollari al chilo entro il 2025. Ciò è esemplificativo del ritmo dell’innovazione nel campo dell’idrogeno verde e della continua discesa dei costi delle rinnovabili a livello globale.
L’elemento indubbiamente più importante nell’avanzamento della produzione di idrogeno verde quale rivoluzionatore della sostenibilità è il sostegno governativo. In poche parole, i governi di tutto il mondo devono pianificare la vita dopo i carburanti fossili, e la loro capacità di creare politiche e regolamenti in grado di supportare l’idrogeno verde sia dal punto di vista finanziario che in termini di infrastrutture potrebbe rilevarsi cruciale ai fini della sua attuabilità.

Figura 2: Dichiarazioni societarie e menzioni nelle trascrizioni degli analisti

Fonte: IEA (ottobre 2021).
Un conto è produrre idrogeno verde a un costo di USD 1,50/kg, ma perché la sua adozione sia compatibile con gli obiettivi di azzeramento netto, l’idrogeno deve essere fornito al cliente finale a un prezzo che sia competitivo rispetto a quello dei carburanti fossili. Sono necessarie infrastrutture in grado di facilitare tale processo.
Nell’ultimo anno, il governo cinese ha stanziato USD 20 miliardi di finanziamenti pubblici in progetti sull’idrogeno. Finora, il 50% dei progetti annunciati è legato ai trasporti, un settore chiave del piano di transizione energetica nazionale.11 Al contempo, gli Stati Uniti hanno riadottato l’obiettivo della neutralità carbonica rientrando nell’Accordo di Parigi subito dopo l’insediamento del presidente Biden.12
Lo scorso agosto il governo britannico ha detto di voler sviluppare un florido settore del carbonio verde per superare i problemi di decarbonizzazione dell’economia nazionale, annunciando la UK Hydrogen Strategy. L’ambizione di questo piano nazionale è costruire 5 GW di capacità di produzione di idrogeno a bassa intensità di carbonio entro il 2030. Una simile capacità è in grado di produrre una quantità di idrogeno pari al gas consumato da più di tre milioni di famiglie nel Regno Unito ogni anno.13 La UK Hydrogen Strategy è un piano a 360° che adotta un metodo olistico per creare un settore dell’idrogeno prospero. La strategia stabilisce cosa deve accadere per abilitare la produzione, distribuzione, conservazione e l’utilizzo dell’idrogeno e garantire opportunità economiche in tutto il Regno Unito.14
Cominciamo a vedere l’ingresso sulla scena di imprese specializzate nella produzione, nella distribuzione e nell’utilizzo dell’idrogeno. In tutto il mondo, sono in corso 228 progetti sull’idrogeno lungo l’intera catena del valore (Figura 3), 17 dei quali sono piani di produzione su grandissima scala. Di recente sono state effettuate due acquisizioni importanti: quella del produttore canadese di elettrolizzatori.
Hydrogenics per USD 290 milioni15 da parte dell’azienda energetica Cummins, e la quota di maggioranza rilevata da MAN Energy Solutions nel produttore tedesco di elettrolizzatori H-TEC Systems per una cifra non divulgata.16

Figura 3: Private equity, infrastrutture e idrogeno

Fonte: Morgan Stanley – The Hydrogen Handbook. The Hydrogen Council.
Inoltre, sitamo cominciando a veder confluire investimenti piu rischiosi nelle startup in fase iniziale dedite alla produzione di idrogeno non da elettrolisi. Il finanzimento dello sviluppo di progetti di questo tipo e dei servizi di integrazione potrebbe segenalare la maturazione del settore.17 L’Hydrogen Council stima che gli investimenti totali nella filiera dell’idrogeno potrebbero superare la cifra di USD 300 miliardi entro il 2030 e, stando alla Energy Transitions Commission, raggiungere circa USD 15.000 miliardi entro il 2050.18 Ciò dimostra tanto l’esigenza quanto l’opportunità di far confluire investimenti privati nella catena del valore (Figura 4)

Figura 4: Individuare gli investimenti infrastrutturali nella catena del valore dell’idrogeno

Fonte: Arup Hydrogen.
Delle varie barriere che si frappongono a un’adozione su vasta scala dell’idrogeno – dai costi all’efficienza – due ci sembrano particolarmente rilevanti. Il primo è l’attuale limitatezza della domanda. Sebbene sul versante della produzione il sostegno politico-legislativo stia aumentando, la tecnologia stia progredendo e i costi stiano diminuendo, la domanda effettiva di questa molecola è ancora limitata. Gli impegni di azzeramento netto potrebbero tuttavia rilanciarla (Figura 5). L’ulteriore sviluppo delle infrastrutture sarà cruciale nel decidere se l’idrogeno verde sarà la panacea della decarbonizzazione.

Figura 5: Domanda di idrogeno negli scenari IEA basati sugli impegni dichiarati e sull’azzeramento netto delle emissioni

Fonte: IEA: 2021 Hydrogen Review.
La seconda è la sottovalutazione dell’idrogeno da parte della società civile. Dopo il disastro del dirigibile Hindenburg del 1937, sul suo uso come carburante aleggia ancora un forte stigma. Consumatori e investitori devono essere informati sulle potenzialità e sulla sicurezza dell’idrogeno prima che diventi di uso comune. Riteniamo che i gestori patrimoniali stiano diventando sempre più consapevoli del suo potenziale e stiano cercando di educare i propri investitori. Ci auguriamo che anche il grande pubblico possa ricevere la stessa informazione di qualità. Ravvisiamo enormi opportunità per il settore infrastrutturale nell’attuale contesto: senza progetti infrastrutturali, non potrà esserci un consumo di massa dell’idrogeno.
Conclusioni
L’opportunità per l’idrogeno verde di rivoluzionare il settore dell’energia sostenibile è innegabile – dall’accelerazione dei progressi tecnologici alla scalabilità fino al sostegno politico-legislativo, gli ultimi 12 mesi hanno registrato enormi passi avanti – e il ritmo a cui tale rivoluzione può avvenire non deve essere sottovalutato. Passeggiando lungo la Fifth Avenue di New York nel 1900 avreste probabilmente visto mille cavalli e una sola automobile. All’incirca un decennio dopo, la proporzione si sarebbe invertita. Nel 1900 le auto erano inefficienti, inaffidabili e costose rispetto ai cavalli, ma l’opportunità di lungo termine era notevole. È probabile che tra dieci anni ci chiederemo perché mai ci sia stato bisogno di dibattere così a lungo sull’idrogeno.
La mancanza di domanda è attualmente la principale barriera al consumo di massa dell’idrogeno. Sebbene il sostegno politico-legislativo stia crescendo in maniera esponenziale, non si è ancora avvicinato al livello richiesto per azzerare le emissioni nette del sistema energetico entro il 2050. L’arrivo di questo supporto, sotto forma sia di meccanismi di incentivazione per l’utilizzo dell’idrogeno sia di sviluppo di infrastrutture, sarà cruciale. Segnali indicanti l’aumento degli investimenti sul secondo versante sono incoraggianti. Tuttavia, per preservare questo slancio le politiche dovranno concentrarsi non solo sulla riduzione dei costi ma sulla creazione di infrastrutture di supporto in grado di garantire la domanda. Il supporto politico-legislativo è forte, come illustrato nella Figura 1, ma può aumentare ancora, soprattutto ora che i vari paesi definiscono i propri obiettivi di azzeramento netto. Il recente incremento dei prezzi dell’energia potrebbe accelerare l’introduzione di nuove misure nei prossimi 12 mesi. A COP26 conclusa, dovremmo disporre di maggiori informazioni su tali misure e potremmo riuscire a individuare le opportunità infrastrutturali più rilevanti e promettenti.
31 Marzo 2022
Ben Kelly
Ben Kelly
Senior Thematic Analyst
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Ann Steele
Portfolio Manager
Dan Ison
Dan Ison
Portfolio Manager
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L’idrogeno verde sta finalmente mostrando i suoi veri colori

Fonte:1Morgan Stanley Research: The Hydrogen Handbook.
2Kepler Cheuvreux, “All About Hydrogen”, settembre 2020/Goldman Sachs, “Carbonomics, The rise of clean hydrogen”, luglio 2020.
3BNEF, “Hydrogen Economy Outlook”, marzo 2020.
4Morgan Stanley Research: The Hydrogen Handbook.
5Morgan Stanley Research: The Hydrogen Handbook.
6Fuel Cell Works – https://fuelcellsworks.com/news/green-hydrogen-is-on-track-to-be-cheaper-than-natural-gas-by-2050-bnef/
7SP Global – https://www.spglobal.com/platts/ en/market-insights/latest-news/energy-transition/082721-eu-carbon-prices-power-up-to-new-all-time-high
8Statista – https://www.statista.com/statistics/1011849/largest-planned-green-hydrogen-projects-worldwide/
9Hydrogen Insight Updates July 2021 – https://hydrogencouncil.com/en/hydrogen-insights-updates-july2021/
10Green hydrogen will be cost-competitive with grey H2 by 2030 — without a carbon price’ – Recharge News.
11Hydrogen Council – aggiornamenti di luglio.
12https://www.state.gov/the-united-states-officially-rejoins-the-paris-agreement/
13UK Hydrogen Strategy – https://assets.publishing. service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1011283/UK-Hydrogen-Strategy_web.pdf
14UK Hydrogen Strategy – https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1011283/UK-Hydrogen-Strategy_web.pdf
15Cummins closes on its acquisition of Hydrogenics https://www.cummins.com/news/releases/2019/09/09/cummins-closes-its-acquisition-hydrogenics
16MAN Energy Solutions is replacing GP JOULE as the main owner of H-TEC SYSTEMS – https://www.man-es.com/company/press-releases/press-details/2021/06/16/man-energy-solutions-is-replacinggp-joule-as-the-main-owner-of-h-tec-systems
17Global Hydrogen Review 2021.
18Catalysing hydrogen investment – ARUP.

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