Segrate (Milano), 20 marzo 2025
La decarbonizzazione è diventata un elemento chiave per affrontare i cambiamenti climatici. Si tratta del processo di passaggio da combustibili fossili come il petrolio e il carbone, a fonti più ecologiche e rinnovabili. L’idrogeno verde fa parte di questo processo di trasformazione, in quanto è considerato un’alternativa che riduce le emissioni e si prende cura del pianeta.
La decarbonizzazione del pianeta è un obiettivo che tutti i paesi del mondo si sono posti per il 2050. La produzione di idrogeno verde è una tecnologia basata su una trasformazione che avviene attraverso l’elettrolisi. Con questo processo, l’AIE stima che sarà possibile risparmiare 830 milioni di tonnellate di anidride carbonica se questo gas viene creato utilizzando combustibili fossili.
L’idrogeno è una sostanza chimica abbondante e leggera che si trova praticamente ovunque ed è formata dalla molecola H2. L’idrogeno non è disponibile sulla terra nella sua forma isolata, ma deve essere prodotto con varie applicazioni e tecnologie.
Come funzionano gli elettrolizzatori di idrogeno verde? Utilizzano una corrente elettrica per separare l’idrogeno dall’ossigeno nell’acqua. Ciò significa che l’elettricità può essere ottenuta da fonti rinnovabili e quindi l’energia può essere prodotta senza rilasciare anidride carbonica nell’atmosfera.
La necessità di una decarbonizzazione nei settori Hard-to-Abate
Hard-to-abate significa che qualcosa è difficile da eliminare o ridurre. Si riferisce in particolare a situazioni in cui possono sorgere delle difficoltà nel ridurre o mitigare l’impatto di un problema. Ciò è spesso dovuto a costi elevati dovuti a limitazioni tecniche o a fattori sistematici complessi nella soluzione. Un esempio di settore difficile da ridurre è l’industria del cemento, perché ci sono pochissime tecnologie che possono essere utilizzate per ridurre la sua impronta di carbonio.
Ciò significa anche che il processo di elettrificazione può essere difficile da implementare in questi casi. L’elettrificazione non è una soluzione completa per la maggior parte di queste industrie, perché molti dei loro processi richiedono calore ad alta temperatura, che si è visto essere difficile da ottenere direttamente con l’elettricità. Per quanto l’elettrificazione possa svolgere un ruolo, potrebbe non risolvere i problemi che queste industrie pongono.
Secondo i dati attuali, le industrie difficili da abbattere, come l’acciaio, il cemento e i prodotti chimici, contribuiscono per circa il 20-30% alle emissioni totali di carbonio a livello globale. Ciò è dovuto alla loro dipendenza dai combustibili fossili e ai complessi processi di protezione, che rappresentano una grande sfida per il raggiungimento degli obiettivi climatici.
L’idrogeno verde come soluzione chiave per la decarbonizzazione industriale
L’idrogeno verde supporta le industrie hard-to-abate fornendo fonti di energia rinnovabile e pulita che possono essere utilizzate nei processi industriali. Ciò è particolarmente vero per settori come la produzione chimica, la produzione di acciaio e la raffinazione del petrolio. L’elettrificazione diretta è possibile, consentendo una significativa riduzione delle emissioni di carbonio senza modificare il metodo di produzione.
FRIEM progetta e produce alimentatori di alta qualità per alimentare gli elettrolizzatori nella produzione di idrogeno verde. I nostri sistemi di alimentazione sono abbinati a tecnologie di celle elettrolitiche come quelle alcaline, PEM e SOEC.
Consegniamo il sistema completamente equipaggiato con un isolatore a vuoto DC, un trasformatore raddrizzatore, un raddrizzatore a tiristori, uno scambiatore di calore, un raddrizzatore di polarizzazione, un armadio di raffreddamento e controllo e una compensazione del fattore di potenza con un sistema di filtraggio delle armoniche, che dipende comunemente dai requisiti di alimentazione del cliente.
Per garantire un ingombro minimo, FRIEM dispone di una configurazione semplificata in loco che può essere completamente assemblata e pronta all’uso in pochissimo tempo. In questo modo si ottengono sistemi di raddrizzatori pronti all’uso che consentono l’elettrolisi su larga scala.
L’idrogeno verde per la carbonizzazione industriale offre una sostituzione diretta dei combustibili fossili, flessibilità nello stoccaggio dell’energia e un processo di applicazione per la produzione dell’acciaio. L’idrogeno verde può essere trasportato e immagazzinato su lunghe distanze, il che lo rende un’opzione eccellente per le industrie che subiscono fluttuazioni nella domanda di energia. Inoltre, l’idrogeno verde non ha emissioni dirette di anidride carbonica. A differenza dei combustibili fossili, quando l’idrogeno verde viene utilizzato nei processi industriali, produce solo vapore acqueo come sottoprodotto, il che lo rende una fonte di energia pulita.
Produzione di acciaio
L’H2-DRI è un processo che utilizza l’idrogeno per ridurre il minerale di ferro durante il processo di produzione del ferro. È considerato una buona pratica per ridurre le emissioni a effetto serra. In generale, nella produzione di acciaio, l’idrogeno verde è più che altro un agente riducente che elimina le emissioni di carbonio nel processo di produzione dell’acciaio. Il processo di produzione dell’acciaio è una delle principali fonti di gas serra industriali.
Produzione di cemento
Il processo di calcinazione nel forno è una componente essenziale nella produzione del cemento, specialmente nella produzione del clinker. È anche una delle principali fonti di emissioni di anidride carbonica. La decomposizione del calcare è la causa di questo fenomeno, poiché si trasforma in calce e poi in anidride carbonica. È anche dovuto alla combustione di combustibili fossili che raggiungono temperature elevate affinché avvenga una reazione.
L’idrogeno verde che può essere prodotto per elettrolisi utilizzando fonti di energia rinnovabile offre un’alternativa pulita. Se utilizzato nella produzione del cemento, avrà un duplice scopo:
- Materia prima per le reazioni chimiche nella produzione del clinker
- Combustibile per i processi ad alta temperatura
Industria chimica
L’idrogeno verde è un sostituto diretto dei combustibili fossili nella produzione di ammoniaca (fertilizzante) o metanolo (materia prima chimica). Ciò significa che riduce significativamente le emissioni dei processi produttivi.
Trasporto pesante
La tecnologia di trasporto a idrogeno è il futuro, visto che l’idrogeno verde può contribuire alla trasformazione. Ciò significa che ci sarà una riduzione delle emissioni. Il settore del trasporto pesante potrebbe prendere in considerazione opzioni come i camion elettrici a celle a combustibile a idrogeno (FCET) piuttosto che i camion elettrici a batteria (BET). Le FCET sono vantaggiose perché garantiscono emissioni zero, il veicolo ha un’autonomia maggiore, consentono un rifornimento più rapido e hanno anche un’alta densità energetica.
Prospettive future: Come l’idrogeno verde può trasformare l’industria
La produzione di idrogeno verde è stata oggetto di numerose preoccupazioni a causa del suo costo elevato. Tuttavia, si ritiene che tale costo verrà eliminato con il progredire della trasformazione della Terra, rendendo più economica la generazione di energia rinnovabile.
L’idrogeno è diventato il miglior sostituto dei combustibili fossili nel settore dell’industria pesante. Ciò è dovuto alla sua elevata densità energetica. Inoltre, l’idrogeno non produce emissioni quando viene consumato ed è efficiente e silenzioso. L’idrogeno è un elemento essenziale per il processo di trasformazione nel sistema energetico. Sembra anche avere una proposta per un’opzione a basso costo per lo stoccaggio di elettricità. Inoltre, trasferisce energia da fonti rinnovabili su lunghe distanze e può essere utilizzato come vettore energetico in settori come i trasporti.
L’idrogeno è un’opzione eccellente per affrontare il cambiamento climatico. L’idea è di ridurre le emissioni di anidride carbonica attraverso la transizione energetica e l’idrogeno verde è stato riconosciuto a livello globale come un fattore abilitante per raggiungere l’obiettivo delle emissioni zero entro il 2050. Anche i progressi tecnologici sono un fattore abilitante nel processo di transizione, in quanto garantiranno un’efficace implementazione dell’idrogeno verde.
Per garantire una transizione graduale nelle industrie che adottano la tecnologia dell’idrogeno verde, è essenziale che queste diano priorità agli investimenti nella tecnologia dell’elettrolisi. La tecnologia dell’elettrolisi è alimentata da sostanze energetiche rinnovabili come l’energia eolica e solare e funziona ottimizzando il consumo energetico per integrare l’idrogeno verde in modo simile ai processi già esistenti. Ciò significa che le industrie dovrebbero adottare un approccio multiforme che includa il sostegno politico, le partnership strategiche e i progressi tecnologici per garantire un passaggio rapido.
Integrando correttamente l’idrogeno verde nell’industria, si garantirà una riduzione delle emissioni di anidride carbonica. Ciò significa che l’obiettivo a lungo termine di un’economia basata sull’idrogeno può essere raggiunto, a condizione che i sistemi possano essere implementati con successo. Le industrie possono iniziare a studiare la tecnologia dell’elettrolisi, che consente loro di selezionare il tipo di elettrolizzatore appropriato, integrarlo con fonti di energia rinnovabile e ottimizzare le operazioni di elettrolisi.
I diversi tipi di convertitori di potenza a idrogeno verde sono dispositivi eccellenti che aiutano a convertire l’energia elettrica in corrente continua. Ciò significa che gli elettrolizzatori possono essere alimentati facilmente scindendo l’acqua in idrogeno e ossigeno. L’efficiente conversione di potenza è un elemento essenziale nella produzione di idrogeno verde in quanto riduce al minimo le perdite di energia durante il processo di elettrolisi. Ciò significa che il costo di produzione è ridotto, migliorando al contempo la sostenibilità dell’idrogeno verde come fonte di energia pulita.
Per garantire un mondo più verde, le industrie devono investire nelle infrastrutture necessarie per consentire all’idrogeno verde di diventare il principale sistema di alimentazione nell’elettrolisi. Le industrie non dovrebbero considerare il processo di transizione a breve termine, ma darsi obiettivi a lungo termine per trasformare i processi all’interno dei loro processi di produzione.
FRIEM ha investito molto in convertitori ad alta potenza e soluzioni per la produzione di idrogeno. L’azienda opera nel mercato globale dei convertitori di potenza da oltre 70 anni e vanta una lunga storia di imprenditorialità e innovazione eccezionali. FRIEM ha anche sviluppato soluzioni industriali attraverso l’idrogeno verde.
L’azienda è consapevole che l’idrogeno è un vettore energetico essenziale che consente la transizione e la decarbonizzazione dei sistemi energetici. Abbiamo anche capito che l’idrogeno è un componente versatile, soprattutto per un futuro sostenibile. Questo ci rende un’opzione eccellente per aiutare le industrie a sbloccare le transizioni verso l’energia pulita e fornire la tecnologia necessaria.