Il mercato dell’idrogeno ha bisogno del nucleare? Il dibattito in Europa

La centrale nucleare di Chooz, nella regione delle Ardenne in Francia.

Mentre in Europa si torna a discutere dell’energia nucleare come fonte di elettricità a bassa emissione di carbonio, i politici di Bruxelles stanno valutando la possibilità di sfruttare la generazione non-stop di energia atomica per aumentare la produzione di idrogeno a bassa emissione di CO2.

L’idrogeno dovrebbe giocare un ruolo chiave nella decarbonizzazione delle industrie energivore come la siderurgia e la chimica, che non possono essere completamente elettrificate. La Commissione europea stima che il 24% del consumo globale di energia nel 2050 verrà dall’idrogeno.

“L’idrogeno può anche fornire servizi come il buffering (“tampone” per coprire i picchi di offerta di elettricità da rinnovabile, ndr) e lo stoccaggio in un sistema elettrico basato sulle rinnovabili”, ha spiegato Ruud Kempener, policy officer della direzione Energia della Commissione europea, intervenendo a un evento organizzato da EURACTIV il 15 novembre.

Tuttavia, quasi tutto l’idrogeno prodotto oggi in Europa è altamente inquinante. Il 96% è prodotto a partire da combustibili fossili ad alta intensità di CO2, secondo i dati della Commissione europea che lo scorso anno ha pubblicato una strategia che pone l’accento sull’idrogeno “verde” da rinnovabili.

Fino a quando le rinnovabili non saranno diffuse su larga scala, “il mercato nascente ha bisogno di altre forme di idrogeno a basso contenuto di CO2 per sostituire l’idrogeno da combustibili fossili”, ha detto Kempener, citando come esempi “l’idrogeno a basso contenuto di CO2 prodotto da gas naturale con sistemi di cattura e stoccaggio della CO2 o la produzione di idrogeno da elettricità a basso contenuto di CO2, come quella prodotta dal nucleare”.

La maggior parte dell’idrogeno prodotto in Europa oggi proviene da un processo chiamato steam methane reforming, basato sul gas. Quando è usato in combinazione con la cattura e lo stoccaggio della CO2, l’idrogeno risultante da questo processo viene chiamato “blu” ed è considerato a basso contenuto di anidride carbonica. Ma il fatto che l’idrogeno blu possa rappresentare davvero una soluzione contro l’inquinamento è stato recentemente messo in discussione a causa delle possibili perdite di metano delle infrastrutture del gas.

A dicembre, la Commissione europea pubblicherà delle proposte per decarbonizzare il mercato del gas dell’Ue, compreso un regolamento per frenare le perdite di metano lungo la catena di approvvigionamento e un sistema di certificazione per accertare l’impronta di CO2 dei gas come l’idrogeno.

D’altra parte, il cosiddetto idrogeno “viola” o “rosa” prodotto dall’energia nucleare deve ancora essere regolamentato a livello Ue, ha ricordato il legislatore olandese Bart Groothuis, anch’egli intervenuto all’evento EURACTIV.

E la strategia dell’Ue sull’idrogeno per il 2020 inizialmente non menzionava esplicitamente l’elettricità nucleare come potenziale fonte di idrogeno a basse emissioni di CO2, un’omissione che è stata poi integrata dalla Commissione europea.

“Credo che abbiamo bisogno di nuove forme di elettricità a basso contenuto di CO2 per produrre idrogeno”, ha aggiunto Groothuis, citando l'”idrogeno a basso contenuto di CO2 proveniente da centrali nucleari”. “Da un punto di vista politico può non essere perfetto, ma è la soluzione migliore. E non vorrei che l’ottimo fosse nemico del bene”.

I suoi commenti a sostegno dell’idrogeno basato sul nucleare arrivano in un momento in cui alcuni Paesi europei stanno rivalutando il nucleare come fonte di energia a basse emissioni di CO2.

La questione nei mesi scorsi era tornata al centro del dibattito anche in Italia, dopo che il ministro della Transizione ecologica Roberto Cingolani aveva detto di considerare “folle” non prendere in considerazione le tecnologie di quarta generazione senza uranio arricchito e acqua pesante. Parole che avevano scatenato forti reazioni, anche all’interno della maggioranza di governo, al punto che il ministro aveva dovuto precisare di aver parlato da “studioso” e di non aver avanzato alcuna proposta. La produzione di energia nucleare in Italia si è fermata nel 1987, a seguito del referendum promosso dopo l’incidente del 26 aprile 1986 alla centrale di Chernobyl, in Ucraina.

In ottobre, sia la Svezia che i Paesi Bassi si sono espressi a favore dell’energia nucleare durante una riunione straordinaria dei ministri dell’energia dell’Ue convocata in risposta alla crisi dei prezzi dell’energia. “La Svezia crede che avremo bisogno di tutte le soluzioni, comprese le bioenergie e il nucleare, che contribuiscono agli obiettivi climatici dell’Ue e a ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili”, ha detto Anders Ygeman, il ministro dell’Energia svedese.

Parlando allo stesso incontro, il suo omologo olandese, Stef Blok, si è espresso a favore dell’inclusione dell’energia nucleare nella tassonomia verde dell’Ue. Inclusione fortemente sostenuta da Parigi, ma contestata da Berlino.

Probabilmente il più grande vantaggio del nucleare è la fonte costante e stabile di energia che fornisce alla rete elettrica. “Collegare grandi elettrolizzatori alla rete” sarà la chiave per produrre abbastanza idrogeno senza CO2 per rifornire le industrie che ne hanno bisogno”, ha detto Rasa Engstedt, consigliere per l’energia della rappresentanza permanente svedese a Bruxelles.

In agosto, l’acciaieria svedese SSAB è diventata la prima al mondo a produrre acciaio “verde” usando idrogeno proveniente da elettricità rinnovabile. Ma anche se la Svezia mira a raggiungere il 100% di energia rinnovabile entro il 2045, il paese ottiene ancora il 39% della sua elettricità dal nucleare, ha ricordato Engstedt.

“Per noi, la cosa più importante è che tutta l’elettricità che non proviene da combustibili fossili possa essere utilizzata per la produzione di idrogeno da elettrolizzatori”, ha continuato Engstedt, che è intervenuto anche all’evento di EURACTIV.

Il problema dei costi

Il cosiddetto idrogeno “viola” però, oltre a prevedere la realizzazione di centrali nucleari che hanno il vantaggio dell’efficienza ma producono scorie difficili da smaltire, presenta un altro problema: l’elettricità prodotta da nucleare è  più costosa di quella prodotta a partire dalle energie rinnovabili come il solare e l’eolico onshore, che sono attualmente le fonti più economiche sul mercato.

L’energia nucleare però ha il vantaggio di fornire un flusso quasi costante di energia, permettendo agli elettrolizzatori di funzionare tutto il giorno a differenza delle energie rinnovabili che sono incostanti. Negli stati membri in cui l’elettricità è a basso contenuto di CO2, come la Francia e la Svezia, “gli elettrolizzatori collegati alla rete potrebbero contribuire a diminuire il costo dell’idrogeno”, ha spiegato Christelle Rouillé, Ceo di Hynamics, filiale di EDF per l’idrogeno.

“Questo permette agli elettrolizzatori di produrre idrogeno durante un numero molto elevato di ore all’anno”, ha aggiunto, notando che generare una fornitura affidabile di idrogeno è “molto importante” per i clienti industriali. Produrre idrogeno dalla rete, inoltre, riduce anche i costi di trasporto.

Nel lungo termine, i cosiddetti piccoli reattori modulari potrebbero far scendere il prezzo dell’elettricità nucleare secondo Groothuis. “Penso che i costi della produzione di energia da impianti nucleari possano ancora migliorare molto”, ha detto il legislatore olandese.

In ogni caso, produrre idrogeno dal nucleare su larga scala richiederà probabilmente investimenti significativi in ulteriori reattori nucleari. Un rapporto del maggio 2021 dell’ufficio parlamentare francese per la valutazione delle scelte scientifiche e tecnologiche (OPECST) ha rilevato che produrre idrogeno per la sola Francia richiederebbe “l’equivalente di quattro centrali nucleari dedicate unicamente alla produzione di elettricità”.

A livello globale, “il percorso verso l’idrogeno a basso contenuto di CO prodotto a partire dall’elettricità nucleare richiederebbe 400 nuovi reattori nucleari da 1 GW”, hanno spiegato gli autori del rapporto.