Quali scenari per l’idrogeno nel settore marittimo?

Un rapporto dello IEEFA valuta le promesse dei carburanti marittimi verdi a base di idrogeno e i segnali di interesse preliminare del mercato da parte degli operatori del settore

Il trasporto marittimo è fondamentale per l’economia globale: oltre ad agevolare l’80% del commercio, ogni anno garantisce trilioni di dollari di attività economica. Allo stesso tempo, però, è responsabile di oltre 700 milioni di tonnellate di CO2 all’anno, un’impronta di carbonio superiore a quella di tutti i Paesi del mondo tranne circa sei. Inoltre, con le emissioni previste in continua crescita in condizioni di business as usual, il disallineamento del settore marittimo con la transizione energetica sta diventando sempre più evidente.

L’IMPEGNO DELL’ORGANIZZAZIONE MARITTIMA INTERNAZIONALE SULLE EMISSIONI

Riconoscendo la necessità di agire, l’Organizzazione Marittima Internazionale (IMO) si è impegnata a raggiungere le zero emissioni nette entro il 2050. Le fonti energetiche alternative, in particolare l’idrogeno e i suoi derivati, hanno attirato l’attenzione per il loro potenziale contributo a questo obiettivo.

Tuttavia, l’adozione diffusa richiede il superamento di barriere economiche, tecnologiche e operative sostanziali, e un aumento di scala dell’idrogeno marittimo mal pianificato potrebbe rischiare di minare gli obiettivi sulle emissioni a lungo termine.

IL RAPPORTO IEEFA SULL’IDROGENO NEL SETTORE MARITTIMO

In un rapporto, lo IEEFA (Institute for Energy Economics & Financial Analysis) riassume le opportunità e gli ostacoli che l’idrogeno deve affrontare nella spedizione. Il rapporto valuta le promesse dei carburanti marittimi verdi a base di idrogeno e i segnali di interesse preliminare del mercato da parte degli operatori del settore.

Individua inoltre diversi ostacoli che dovranno essere affrontati, se si vuole che l’idrogeno marittimo abbia una possibilità di mantenere le sue promesse, tra cui:

– Costi elevati: la fattibilità economica dell’idrogeno verde dipende dalla riduzione dei costi di produzione e dall’aumento degli investimenti infrastrutturali, mentre le forme di idrogeno più economiche e ad alto tenore di carbonio rischiano di minare gli obiettivi di decarbonizzazione

– Esigenze infrastrutturali: un settore della spedizione verde richiede investimenti sostanziali in imbarcazioni, sistemi di rifornimento e infrastrutture portuali

– Lacune politiche: servono dei quadri normativi solidi per incentivare l’adozione, ma serve anche evitare il blocco del carbonio e garantire che la transizione sia veramente sostenibile. C’è un grande pericolo in una scalabilità mal gestita. Non tutto l’idrogeno è creato uguale, e un’espansione su larga scala della capacità di idrogeno sporco rischia di compromettere gli obiettivi di decarbonizzazione del settore.

La collaborazione tra regolatori, stakeholder del settore e attori del mercato è essenziale per gestire efficacemente questi rischi.

SERVIRA’ UNA SIGNIFICATIVA INFRASTRUTTURA

Prima che i carburanti a base di idrogeno possano dimostrare un’ampia fattibilità commerciale per la navigazione, devono essere affrontati degli ostacoli infrastrutturali significativi. Percorsi efficaci di produzione, stoccaggio e trasporto saranno essenziali affinché l’idrogeno diventi una fonte di energia verde praticabile e scalabile nel settore marittimo e nel più ampio settore industriale.

Dal lato della produzione, un’economia basata sull’idrogeno marittimo avrà notevoli esigenze di elettricità. Le energie rinnovabili nel 2023 hanno generato circa 17 exajoule; sostituire i 10-12 EJ necessari per alimentare il settore della navigazione richiederà una quota sostanziale di produzione. Data l’efficienza del 50% della produzione di e-fuel, il fabbisogno energetico del settore potrebbe raggiungere i 20-24 EJ all’anno.

Anche l’attuale capacità di sintesi dell’idrogeno è limitata: nel 2023 circa sono stati prodotti in tutto il mondo 97 Mt di idrogeno, quasi tutti utilizzando combustibili fossili. La capacità di idrogeno verde dovrà aumentare drasticamente, prima di poter soddisfare le esigenze del settore marittimo. Come ha avvertito l’Agenzia Internazionale per l’Energia in un recente rapporto, “gli attuali piani e l’implementazione dell’idrogeno non coincidono”.

IL TRASPORTO DELL’IDROGENO DALLA PRODUZIONE AI PORTI

Il trasporto dell’idrogeno dalla produzione al porto incontrerà degli ostacoli infrastrutturali. Sebbene il settore spesso presenti l’idrogeno come retrocompatibile con le condotte GNL, la letteratura scientifica suona alcuni fattori rilevanti. “L’idrogeno ha delle proprietà fisiche e chimiche fondamentalmente diverse dal gas naturale”, ha avvertito uno studio recente, quindi “la capacità di spostare grandi quantità di idrogeno utilizzando i gasdotti esistenti è limitata”.

Sebbene alcuni porti dispongano già di infrastrutture di metanolo e ammoniaca per il commercio petrolchimico, la modernizzazione dei porti per supportare la domanda di carburanti a idrogeno come bunker oil richiederà attenzione.

Il pericolo di un blocco del carbonio – causato da fattori tecnici, economici e istituzionali che causano la persistenza nel tempo di sistemi tecnologici ad alta intensità di CO2 – si nasconde in molte fasi della filiera dell’idrogeno. Ciò è particolarmente vero se la costruzione di infrastrutture per l’idrogeno continua a superare la disponibilità di idrogeno a basse emissioni di carbonio. Laddove si verifica l’implementazione infrastrutturale, saranno necessarie azioni più incisive per garantire che l’espansione dell’economia del combustibile non stimoli semplicemente una nuova domanda di combustibili fossili o interferisca con la transizione verso l’energia rinnovabile.

Un’infrastruttura solida per l’idrogeno richiederà standardizzazione, sviluppo di capacità tecniche e interoperabilità intersettoriale. Standard tecnici uniformi e certificazioni di sicurezza sono fondamentali per l’implementazione sicura ed efficiente dell’idrogeno nei cluster industriali e nelle applicazioni su larga scala. La sicurezza resta una preoccupazione fondamentale per i progetti di idrogeno verde. Certificazioni e standardizzazione rigorose nella fase di progettazione del progetto sono essenziali per garantire la mitigazione del rischio e l’affidabilità operativa. Il miglioramento delle misure di sicurezza, audit e certificazioni adeguati richiederanno una stretta collaborazione tra governo e industria.

I FATTORI ECONOMICI E DI MERCATO DELL’IDROGENO

Le dinamiche di mercato influenzano pesantemente l’adozione dell’idrogeno con alcune sfide chiave, tra cui elevati costi di produzione, notevoli requisiti di capitale, limitata disponibilità di idrogeno verde e divari di prezzo con i combustibili fossili. Nonostante questi ostacoli, i carburanti a base di idrogeno, in particolare il metanolo, stanno mostrando alcuni segnali preliminari di trazione. Attualmente sono operative 29 navi in ​​grado di utilizzare il metanolo, con oltre 200 imbarcazioni sotto contratto (quasi il 10% delle nuove costruzioni ordinate). Inoltre, l’ammodernamento di vecchie imbarcazioni con motori a doppio uso sta creando slancio.

Secondo BloombergNEF, la domanda di imbarcazioni pronte per il metano potrebbe già sopprimere le vendite di imbarcazioni alimentate a GNL. Le prospettive per i carburanti per la navigazione a basse emissioni di carbonio variano ampiamente in base a ipotesi politiche ed economiche. Senza nuovi interventi politici, BNEF prevede che il settore delle spedizioni raggiungerà il picco della domanda di petrolio entro il 2025, con metanolo e ammoniaca che, entro il 2050, rappresenteranno insieme il 10% dei carburanti marini. Tuttavia, con un percorso climatico di 1,5 °C e politiche sulle emissioni più severe, IRENA stima che entro la metà del secolo questi carburanti potrebbero dominare circa il 60% del mix energetico.

LE PREVISIONI SULLA DOMANDA DI CARBURANTI A IDROGENO

L’AIE colloca i carburanti a idrogeno a circa due terzi della domanda di spedizioni del 2050, in un percorso net zero. Come nota RMI, “le future dinamiche di fornitura di metanolo e ammoniaca verdi non sono predeterminate, ma saranno modellate dalle azioni concrete intraprese dalle parti interessate nei prossimi anni”. Il costo dei carburanti a base di idrogeno è un fattore critico nel determinare il loro assorbimento. L’idrogeno verde attualmente resta significativamente più costoso della sua controparte derivata dai combustibili fossili. BloombergNEF stima che il costo attuale dell’idrogeno verde sia compreso tra 4,50 e 12 dollari al chilo, rispetto a 0,98-2,93 dollari per l’idrogeno grigio e 1,80-4,70 d/kg per quello blu.

Esiste anche una significativa variabilità regionale, con molte economie asiatiche che vedono costi significativamente più elevati, una sfida fondamentale per l’adozione in un’industria globale. Iniziative politiche come i crediti per l’idrogeno dell’U.S. Inflation Reduction Act e l’EU Hydrogen Bank forniscono degli incentivi al mercato nascente. Se, però, le proiezioni future sui prezzi variano, potrebbe servire del tempo prima che l’idrogeno verde sia ampiamente e commercialmente praticabile nel settore marittimo.

CONCLUSIONI

I carburanti a base di idrogeno non sono una panacea, ma stanno iniziando a svolgere un ruolo nei mercati marittimi. Nel frattempo, altre misure non di combustione stanno guadagnando notevole attenzione e probabilmente svolgeranno anche un ruolo significativo nella riduzione delle emissioni delle navi.

Mentre continuano ad emergere e a svilupparsi diversi approcci a basse emissioni di carbonio, è importante ricordare che il percorso del settore non è né inevitabile, né predeterminato: economia, tecnologia e politica continueranno ad informare la transizione energetica del settore marittimo.