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La Nuova Zelanda sta promuovendo un’economia dell’idrogeno verde, ma dovrà affrontare grandi ostacoli ambientali e culturali

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La produzione di idrogeno verde richiederebbe enormi quantità di acqua. Credito: Shutterstock/Scharfsinn

Nel suo piano per riorganizzare l’economia, il governo della Nuova Zelanda ha evidenziato l’idrogeno verde come carburante rivoluzionario. Può infatti essere utilizzato per produrre fertilizzanti e acciaio rispettosi del clima o per alimentare alcuni mezzi di trasporto non adatti alle batterie.

Ma per fornire un cuscinetto contro la volatilità dei mercati esteri, Aotearoa dovrebbe essere il più possibile indipendente dal punto di vista energetico. Idealmente, ciò significherebbe consumare solo idrogeno verde prodotto qui, utilizzando abbondanti risorse rinnovabili idroelettriche, eoliche e solari.

Un’economia dell’idrogeno è buona in teoria, ma secondo una stima per fare il passaggio alla scala delle ambizioni climatiche di Aotearoa sarebbero necessari circa 150 petajoule di idrogeno ogni anno. Questo è circa un quarto del nostro attuale consumo di energia.

L’idrogeno viene prodotto in un processo noto come idrolisi, la scissione dell’acqua in idrogeno e ossigeno gassoso, utilizzando l’elettricità. Per produrre un quarto del consumo energetico di Aotearoa, l’idrolisi consumerebbe un’enorme quantità di acqua, circa 13 milioni di tonnellate all’anno, l’equivalente di un mese di domanda d’acqua di Auckland.

Ciò solleva questioni sia culturali che tecniche, che dobbiamo affrontare prima di intraprendere la transizione verso l’idrogeno come combustibile verde.

Il consumo di acqua ha implicazioni culturali

L’acqua dolce ha un significato enorme per iwi e hapū. Tuttavia, le loro opinioni sull’idrolisi come uso di consumo dell’acqua non sono ampiamente comprese. Se la complessità culturale viene ignorata, le infrastrutture o i processi dell’idrogeno potrebbero non riuscire a raggiungere un adattamento appropriato all’interno della società di Aotearoa, in Nuova Zelanda, e la tecnologia potrebbe rimanere orfana.

Invece, potremmo iniziare ad affrontare questo presto attraverso wānanga con i rappresentanti di un’ampia gamma di iwi potenzialmente colpiti. Riconoscere e affrontare le preoccupazioni culturali all’inizio consentirà a Māori di plasmare il modo in cui viene sviluppata la tecnologia e di condividere i vantaggi economici di un’economia dell’idrogeno. L’intenzione è quella di capire meglio come le tecnologie e le infrastrutture dell’idrogeno verde potrebbero appartenere ad Aotearoa, in Nuova Zelanda.

Supponendo che siamo disposti e in grado di produrre questa grande quantità di idrogeno, la nostra esperienza con altri combustibili suggerisce che avremmo bisogno di circa un mese di stoccaggio in un dato momento. Lo stoccaggio aiuta a mitigare la domanda fluttuante del mercato, sfrutta l’eccesso stagionale di energie rinnovabili (in settimane molto ventose e molto soleggiate) e fornisce riserve di emergenza per le crisi dell'”anno secco”.

Stoccaggio di idrogeno sottoterra

Sfortunatamente, l’idrogeno non può essere immagazzinato come liquido se non in contenitori specializzati che lo mantengono a temperature estremamente basse. Come un congelatore, questo consuma sempre energia.

L’idrogeno potrebbe essere conservato in speciali serbatoi ad alta pressione, ma avremmo bisogno di più di questi serbatoi di quanti ne abbiamo in Nuova Zelanda. Questi serbatoi sarebbero costosi, coprirebbero ampi tratti di terreno produttivo e sarebbero soggetti a danni causati dai rischi naturali. Dove sarebbero andati tutti?

Gli scienziati hanno esaminato la possibilità di immagazzinare idrogeno sottoterra, in grandi caverne scavate nel sale o in vecchi giacimenti di petrolio e gas.

Lo facciamo già con il gas naturale a Taranaki. Quando non è necessario, il gas viene iniettato in un vecchio campo chiamato Ahuroa e quindi estratto secondo necessità. Lo stoccaggio sotterraneo di gas (metano) è una pratica comune, fornendo resilienza energetica. Ad esempio, date le interruzioni causate dalla guerra in Ucraina, la Germania sta accelerando lo stoccaggio del gas nei giacimenti geologici in tempo per l’inverno.

Abbiamo recentemente dimostrato che potrebbe esserci spazio sufficiente in altri bacini rocciosi di Taranaki per immagazzinare l’idrogeno nel sottosuolo. Ma non sarà facile.

Sappiamo che il gas può reagire con certi tipi di roccia. Può anche essere un pasto per i microbi affamati. Entrambi questi processi consumerebbero un carburante prezioso. Ma prevedere se accadranno richiede speciali esperimenti di laboratorio in grado di replicare la pressione e la temperatura estreme a tre chilometri sotto terra.

Stiamo anche ancora imparando come prevedere come l’idrogeno si sposterà sottoterra. Sappiamo che parte del gas iniettato non uscirà mai più. Questo è il “cuscino” che agisce un po’ come una molla che spinge l’altro idrogeno in superficie.

Parte dell’idrogeno può anche fuoriuscire nell’atmosfera attraverso piccole crepe nella roccia. Avremo bisogno di sapere quanto, impostare una sorveglianza per osservarlo e considerare i suoi effetti sul clima.

Queste sono solo alcune delle sfide poste dallo stoccaggio sotterraneo dell’idrogeno. Ma la nostra esperienza con lo stoccaggio del gas naturale ci dà la certezza che possiamo gestirli con la ricerca e la pianificazione giuste.

facendolo funzionare

Il futuro dell’idrogeno della Nuova Zelanda rimane incerto, ma sono in corso lavori di preparazione. I primi segnali per lo stoccaggio sotterraneo di idrogeno verde sono promettenti e c’è molto entusiasmo per questo all’estero.

Ma la fattibilità tecnica non basta: qualsiasi soluzione deve avere un senso economico ed essere accettabile per il grande pubblico, in particolare il tangata quandoua.

Dimostrare la fattibilità di qualsiasi nuova idea richiede tempo. Abbiamo bisogno di sviluppare, a volte fallire, perfezionare e poi trovare il successo. Ma con ogni nuovo evento meteorologico estremo, è chiaro che non abbiamo molto tempo. In questa nuova era di adattamento, i governi, l’industria, le comunità e gli scienziati dovranno lavorare a stretto contatto che mai.


Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l’articolo originale.La conversazione

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