Da dove viene l energia per produrre l idrogeno?

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1 CONVEGNO Da dove viene l energia per produrre l idrogeno? Ing. Fabrizio Mattotea (H2IT)

2 H 2 IT - L associazione Italiana Nasce come Associazione nel 2003 Ha sede all interno della FAST (Federazione Associazioni Scientifiche e Tecniche) a Milano Si propone di: essere un portavoce per gli attori che operano nel settore individuare e coordinare le attività sull idrogeno a livello nazionale facilitare lo sviluppo delle infrastrutture per l idrogeno stabilire un collegamento con le iniziative a promosse a livello europeo

3 I Gruppi di lavoro (Taskforce) Formazione e Promozione Sicurezza e Normative Finanziamenti e Cost Analysis H 2 IT Idrogeno da fonti rinnovabili Automotive Installazioni stazionarie Early markets

4 Rapporto EHA (European Hydrogen Association) La domanda fondamentale diventa: Da dove ricaveremo energia nei prossimi decenni?

5 Che cosa occorre analizzare Per quanto tempo la produzione da fonti fossili coprirà il fabbisogno Quali strade possibili vi sono per il confinamento della CO 2 Quale contributo potrà dare l energia nucleare nello scenario globale Quale sarà la capacità di produzione potenziale delle energie rinnovabili per coprire il fabbisogno energetico La possibilità di un passaggio graduale all era del postfossile

6 Scenari futuri: IL PETROLIO

7 Scenari futuri: IL PETROLIO La produzione di petrolio raggiungerà in pochi anni il picco massimo I Paesi ricchi di petrolio non sono più in grado di aumentare la produzione La situazione energetica che verrà a crearsi a livello globale determinerà in ogni caso una svolta L estrazione di petrolio da sabbie bituminose (Canada) richiede grandi quantità di energia e acqua

8 Scenari futuri: IL GAS NATURALE

9 Scenari futuri: IL GAS NATURALE Si pensa che la produzione di gas naturale possa ancora aumentare nei prossimi anni fino ad un massimo previsto nel 2020 Si prevede che l assetto produttivo si sposterà da America e Europa verso la Russia e il Medio Oriente Questo comporterà un espansione e riqualificazione delle infrastrutture per il trasporto del gas naturale liquefatto

10 Scenari futuri: IL CARBONE

11 Scenari futuri: IL CARBONE La produzione di carbone potrà aumentare in previsione fino al 60% e raggiungere il massimo intorno al 2050 (Paesi emergenti) L utilizzo del carbone potrà rimpiazzare petrolio e gas, con problemi annessi circa la conversione in forme di energia utilizzabile Con l utilizzo del carbone si presenta il problema del confinamento della CO 2, altrimenti questa scelta non sarebbe giustificabile dal punto di vista ambientale

12 Emissioni CO 2 Gas naturale 203 g/kwh Petrolio 264 g/kwh Carbone g/kwh..!!!

13 Scenari futuri: IL NUCLEARE

14 Scenari futuri: IL NUCLEARE In evidenza nel rapporto EHA: La durata strutturale degli impianti (40 60 anni) determina la necessità di una programmazione a lungo termine per la realizzazione di nuove centrali Un aumento consistente del nucleare comporterebbe in tempi brevi la scarsità di materia prima (uranio) Alternativa per il futuro: reattori autofertilizzanti al plutonio (tecnologia non ancora commerciale)

15 Scenario energetico globale (fonti fossili e nucleare) Fonte dei dati: Oil, Gas, Coal, Nuclear Scenario (LBST 2005)

16 FONTI RINNOVABILI Scenario proposto nel Alternative World Energy Outlook (AWEO 2005) previsto per il SOT = energia elettrica da solare termico

17 Previsione scenario energetico globale Fonte dei dati: Oil, Gas, Coal, Nuclear Scenario (LBST 2005)

18 Carta d identità dell idrogeno Struttura molecolare biatomica (H 2 ) la più semplice Sostanza priva di colore, odore e sapore NON tossico 1 volume di LH 2 corrisponde a 840 volumi di GH 2 La densità allo stato liquido è 14 volte inferiore a quella dell acqua La densità allo stato gassoso è 14 volte inferiore a quella dell aria IDROGENO GAS METANO Peso molecolare 2,02 10,04 Densità (liquido/gassoso) 70,79 kg/m 3 0,0899 kg/nm 3 0,72 kg/nm 3 (gas) Potere calorifico inferiore 3,00 kwh/nm 3 33,37 kwh/kg 9,59 KWh/Nm 3 13,32 kwh/kg Potere calorifico superiore 3,54 kwh/nm 3 10,97 kwh/nm 3 Temperatura di ebollizione 20,3 K (-252,8 C) 111,8 K (-161,4 C) Limite di infiammabilità (inf./sup.) 4% - 75% 5,3% - 15%

19 L idrogeno: un opportunità per il futuro La produzione di idrogeno deve tenere conto di: Una filiera energetica che comporta le minori perdite e dispersioni possibili nei processi di conversione Un applicazione in settori in cui si dimostra essere una soluzione energeticamente efficiente, ed economicamente non svantaggiosa Una sostanziale differenza tra le infrastrutture per la produzione di energia di oggi e quelle del futuro, in particolare per i combustibili Una nuova configurazione dei sistemi energetici (ad es. l autoveicolo)

20 Potenziale dell idrogeno da fonti rinnovabili Considerando una produzione da sole fonti rinnovabili l idrogeno rappresenta una valida opportunità come combustibile. L energia accumulata nell idrogeno potrebbe essere ampiamente utilizzata nel settore automotive.

21 Produzione di combustibili a confronto Produzione indicata per ettaro di terreno all anno per diversi biocombustibili a confronto con l idrogeno prodotto da fotovoltaico ed eolico

22 Quali costi per le rinnovabili? L analisi EHA prevede la produzione di idrogeno da energia fotovoltaica ed eolica: quali costi in riferimento all aumento di generazione?

23 Costi dei combustibili: dal pozzo al serbatoio

24 Costi ed emissioni: dalla fonte alle ruote Nel medio-lungo periodo l idrogeno potrà assicurare emissioni molto basse per il settore automotive ad un costo accettabile

25 GRAZIE PER L ATTENZIONE!