Un progetto ambizioso nella chimica “hard-to-abate”: produrre idrogeno con energia idroelettrica

A fine ottobre 2022, il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica ha stanziato 1 miliardi di euro per promuovere la ricerca, lo sviluppo e l’innovazione nel campo dei processi industriali, al fine di sviluppare iniziative per l’impiego di idrogeno nei settori industriali che utilizzano il metano come fonte di energia termica, sostenendo nel contempo la produzione di idrogeno elettrolitico a partire da fonti di energia rinnovabile. L’obiettivo dichiarato di questa importante iniziativa è di favorire l’introduzione dell’idrogeno nei processi industriali, per de-carbonizzare settori c.d. hard-to-abate, cioè quelli più inquinanti e difficili da riconvertire, come appunto il settore chimico.

Esseco Industrial è una delle poche realtà chimiche nazionali che può considerarsi sostenibile da un punto di vista ambientale, dato che utilizza energie rinnovabili (principalmente idroelettrica e solare) nei propri processi produttivi per oltre il 51% dei propri consumi elettrici (dato I semestre 2023). Attraverso le sue società operative – Altair Chemical, nei siti di Saline di Volterra e di Pieve Vergonte, ed Esseco – è infatti da tempo impegnata in un processo di progressiva ma rapida transizione verso fonti energetiche rinnovabili e, in questo momento, sta elaborando alcune proposte progettuali di investimenti.

Da notare come nel 2022 presso il sito produttivo Pieve Vergonte la percentuale di energia elettrica rinnovabile impiegata nel ciclo produttivo abbia superato il 66% su base annuale.

La società non è nuova a questo genere di esperienze: a Saline di Volterra (PI), Altair Chemical recupera già l’idrogeno proveniente dal processo di elettrolisi della salamoia (acqua salata) per la generazione di vapore, senza alcuna emissione nociva, sostituendo il gas naturale (metano CH4) che invece nel processo di combustione genera CO2.  A questo scopo, è stato costruito un generatore di vapore bi-fuel capace di funzionare ad idrogeno, a metano o con un mix dei due, in maniera completamente automatizzata, in funzione della disponibilità istantanea della risorsa idrogeno proveniente dall’elettrolisi. La modulazione avviene automaticamente, in funzione dell’idrogeno disponibile, per massimizzarne il riutilizzo.

Anche a Pieve Vergonte (VB), Altair Chemical produce idrogeno dal processo di elettrolisi della salamoia e il residuo dall’impiego per la produzione di acido cloridrico viene utilizzato per ridurre il consumo di metano per la generazione di vapore al servizio della colonna di distillazione.

Proprio a Pieve potrebbe vedere la luce, qualora venisse accolta la domanda presentata al bando “Hard-to-Abate”, il nuovo progetto IdroHydro: questo prevede la realizzazione di una nuova centrale idroelettrica in grado di produrre annualmente oltre 20.000 MWh di energia green. Di questi, appena 600 MWh/anno saranno utilizzati per le normali funzioni dello stabilimento in quanto prodotti con potenza minore. La quasi totalità, infatti, sarà destinata ad alimentare un elettrolizzatore da 6 MW di potenza con una producibilità di 1.190 milioni Nm³/h (Normal Cubic Metres Per Hour) di idrogeno al massimo carico (359 t/anno), che saranno utilizzati in due caldaie attualmente in funzione a Pieve che verrebbero convertite da solo metano a bi-fuel (metano, idrogeno o un mix dei due).

Associare la produzione di idrogeno con l’energia da fonte rinnovabile come l’idroelettrico consentirà di avere una producibilità molto più elevata. Basti pensare che per arrivare ai medesimi risultati attraverso altre fonti green, si sarebbero dovuti impiegare, ad esempio, circa 20 MW di potenza da fotovoltaico. Il progetto IdroHydro, invece, permette di sfruttare l’intero arco della giornata garantendo così un funzionamento maggiore al servizio dell’impianto di elettrolisi. Con questa impostazione, si potrà risparmiare oltre 1,2 milioni di Sm³/h (Standard Cubic Metres Per Hour) di metano l’anno, pari a circa il 24% del metano complessivo utilizzato.

Il progetto IdroHydro per la produzione di idrogeno da fonte rinnovabile, è stato pensato in piena coerenza con gli obiettivi del bando “Hard-to-Abate” del Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica. L’investimento previsto è pari a circa 27 milioni di euro: per la gran parte suddivisi tra la realizzazione della nuova centrale idroelettrica e del nuovo elettrolizzatore nonché, per appena 0,6 milioni di euro, per le caldaie bifuel.

Rimanendo in attesa delle valutazioni delle autorità proponenti, ci auguriamo che questa grande opportunità, legata al PNRR, possa diventare presto una nuova realtà in grado di coniugare benefici energetici con vantaggi ambientali.