Energia

Non dimentichiamo l’idrogeno nella rivoluzione energetica

di

Idrogeno

Il ruolo dell’idrogeno potrà essere importante per gli usi finali relativi agli edifici e ai trasporti

Tra le dodici proposte selezionate per rappresentare l’innovazione italiana nel settore dell’energia ad Astana, una proviene dallo scrivente in qualità di delegato dell’energia dell’Università “La Sapienza” che, in forma di avatar, l’ha presentata nella piazza Leonardo Da Vinci del padiglione italiano. E’ una idea che si riferisce al cambiamento radicale del modello energetico, concretamente inserita nel dibattito in corso sulle attività strategiche per il futuro dell’energia.Viene proposto un sistema di gestione dei flussi di energia provenienti da fonte rinnovabile compatibile con le richieste della rete, con un uso innovativo dell’accumulo ibrido. Ritagliato inizialmente sul mercato della produzione di idrogeno da fonti rinnovabili (discontinue e non programmabili) per uso con celle a combustibile presso industria, il programma prevede anche il soddisfacimento dei fabbisogni di diverse tipologie di utenze. Tra questi, anche quelli relativi alla gestione ottimale di sistemi integrati di mobilità sostenibile.

L’innovazione per la de-carbonizzazione della società e dell’economia

Anche i più recenti documenti della Commissione Europea in tema di energia fanno riferimento ad obiettivi vincolanti con roadmap ben definite. Considerata come una dimensione principale della Energy Union, l’efficienza energetica diventa lo strumento principale per un processo di de-carbonizzazione che coinvolge la società e che imposta una transizione verso un nuovo modello energetico. Una transizione che deve obbligatoriamente definire un “percorso verso un’era di beni e servizi quasi gratuiti e caratterizzata da una contrazione del capitalismo nel prossimo mezzo secolo e l’affermazione del Commons collaborativo come modello della vita economica” .Il modello di futuro dell’energia (de-carbonizzata) si basa su concetti-base che devono guidare i processi di innovazione tecnologica:n Le comunità dell’energia ed il ruolo dei prosumers (il consumatore che diventa anche produttore di energia). Quello delle Comunità dell’Energia è un tema che tra l’altro impone un impegno anche verso la dimensione sociale dell’efficienza energetica, come il ruolo attivo degli individui e il contrasto alla povertà energetica.n Le fonti rinnovabili e l’efficienza energetica nel settore degli edifici e nei trasporti.

L’obiettivo riguarda il raggiungimento al 2050 dell’80 – 100 % di copertura da fonti rinnovabili sul totale dei consumi (con un valore intermedio, pari al 50%, al 2030);n Il completamento del programma per la generazione distribuita al 2050, con un modello innovativo di decentralizzazione dell’energia in contrapposizione con la centralizzazione dell’ultimo secolo.n Un incremento della elettrificazione della domanda energetica (obiettivo: 50% dei consumi finali al 2050).

Realizzazione di Smart Energy Systems: il bilanciamento delle fonti rinnovabili attraverso una smart grid elettrica, termica e caratterizzata da sistemi di accumulo coerenti.

smart gridLa transizione da un modello energetico centralizzato basato prevalentemente sulle fonti fossili (carbone, petrolio, gas naturale) ad uno basato sulla generazione distribuita e alimentato da fonti rinnovabili non sarà né semplice né breve. Passaggio importante per accelerare la transizione sarà la realizzazione di sistemi intelligenti per l’energia (Smart Energy Systems) strutturati su tre smart grid, una elettrica, una termica ed una del (bio)gas: queste reti, opportunamente interconnesse e coordinate, dotate di sistemi di accumulo elettrico e termico, avranno la flessibilità necessaria per soddisfare la domanda di energia con quella programmabilità che è attualmente un punto critico delle fonti rinnovabili. Il problema dell’aumento di sovraproduzione di energia elettrica da fonti rinnovabili contrasta, infatti, con la caratteristica di non programmabilità (aleatorietà) della fonte stessa: l’innovazione tecnologica dovrà prevedere un costante e mutuo bilanciamento tra una rete interna di distretto (comunità dell’energia con energia autoprodotta) e quella nazionale.

Questo dovrà avvenire con il sostegno di sistemi di accumulo affidabili ed innovativi soprattutto nel settore dell’edilizia e dei trasporti (nel range 10 kWh – 100 kWh). Il sistema innovativo è rappresentato dalla costituzione di una rete intelligente dell’energia termica, elettrica e del (biogas) gas, realizzata con un sistema di accumuli energetici elettrochimici di ultima generazione coordinati in modo automatico al raggiungimento della loro capacità totale, con una successiva produzione di idrogeno da rinnovabile e relativo stoccaggio. 

L’idrogeno recuperato dal surplus di energia elettrica rinnovabile verrà utilizzato per una serie di usi finali relativi al riscaldamento/raffrescamento degli edifici e ai trasporti: alimentazione di autoveicoli sostenibili con stazioni di rifornimento civili e industriali, processi di metanazione (produzione di biogas e sottrazione di CO2), distribuzione di idrometano (miscele di idrogeno e gas naturale) nelle reti esistenti, alimentazione di celle a combustibile.Si potrebbe pensare ad una Piazza Leonardo da Vinci non solo destinata ad illustrare anche questo progetto che rappresenta un modello di riferimento per il futuro energetico italiano (ed europeo), ma anche una Piazza degli “Inventori” autonoma energeticamente realizzata come modello di uno Smart Energy System.

Livio De Santoli
Articolo pubblicato sul primo numero cartaceo di Start Magazine

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