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L'idrogeno per la transizione energetica
L'idrogeno, la transizione energetica e i potenziali impatti sull'industria nazionale
Maurizio Brancaleoni - ATI Sezione Lombardia
Sommario
L'idrogeno è l'elemento chimico più abbondante e diffuso nell'universo, presente sul nostro pianeta in combinazione con altri elementi fondamentali: es. acqua (H2O), idrocarburi (CH), ecc...
Le principali tecnologie basate prevalentemente su processi o cicli termochimici utilizzate per estrarlo e per renderlo parte della transizione energetica, anche per il futuro, sono lo steam Reforming, l'elettrolisi e la bioenergia.
Durante l'intervento viene detto inoltre che cosa tratta il Piano nazionale di ripresa e resilienza (PNRR).
L'idrogeno: una fonte energetica inesauribile?
L'idrogeno è l'elemento chimico più abbondante e diffuso nell'universo, presente sul nostro pianeta in combinazione con altri elementi fondamentali: es. acqua (H2O), idrocarburi (CH), ecc.
Le principali tecnologie - basate prevalentemente su processi o cicli termochimici - utilizzate per estrarlo e renderlo una possibile fonte energetica, anche per il futuro, sono:
- Steam Reforming;
- Elettrolisi;
- Bioenergia.
Lo << steam reforming >>
- Lo steam reforming è la tipica reazione catalitica di un idrocarburo con vapore d'acqua;
- Quello più noto ed utilizzato è quello che, basandosi sul metano, permette di produrre ossido di carbonio, idrogeno e anidride carbonica:
. CH4 + H2O CO + 3H2;
. CH4 + 2H2O CO2 + 4H2.
Entrambe le reazioni sono endotermiche: quella fondamentale è la prima che permette di ottenere il gas di sintesi costituito da una miscela di ossido di carbonio e idrogeno.
- La reazione di reforming con vapore per produrre il gas di sintesi viene condotta anche con idrocarburi superiori al metano. In questo caso la variabile più importante è il rapporto nella corrente di alimentazione tra le molecole di acqua e il numero di atomi di carbonio dell'idrocarburo.
L'elettrolisi
L'elettrolisi è una particolare forma di ciclo termochimico grazie alla
quale, applicando un campo elettrico ai capi di due elettrodi - immersi in una soluzione elettrolitica - si ottiene la produzione di una vastità di elementi quali, ad esempio, idrogeno, ossigeno, cloro, soda caustica, metalli raffinati.
Tra i processi elettrolitici industriali prevalenti, per l'entità di consumo energetico richiesto, è utile ricordare quelli impiegati nell'industria del cloro e della soda caustica e nella produzione dell'alluminio: solo questi processi impegnano quasi il 5% della produzione mondiale di energia elettrica.
Bioenergia
Con il termine "bioenergia" si intende la produzione di energia rinnovabile dalle biomasse.
Per quel che riguarda la produzione di energia elettrica, sono state prese in considerazione come possibili materie prime biomasse disponibili a livello locale, utilizzabili in impianti di taglia media e piccola mediante combustione diretta, gassificazione, o digestione anaerobica.
Anche i biocombustibili gassosi, come il biogas prodotto dagli impianti di digestione anaerobica o il syngas ottenuto dalla gassificazione delle biomasse cellulosiche, sono interessanti in quanto possono essere utilizzati in impianti di piccola taglia, distribuiti sul territorio non solo presso i siti di produzione, ma anche per l'immissione nelle reti di distribuzione del gas naturale (biometano) o per alimentare sistemi cogenerativi isolati, sulla base delle effettive esigenze energetiche delle utenze finali.
Le principali tecnologie - basate prevalentemente su processi o cicli termochimici - utilizzate per estrarlo e renderlo una possibile fonte energetica, anche per il futuro, sono:
- Steam Reforming;
- Elettrolisi;
- Bioenergia.
Lo << steam reforming >>
- Lo steam reforming è la tipica reazione catalitica di un idrocarburo con vapore d'acqua;
- Quello più noto ed utilizzato è quello che, basandosi sul metano, permette di produrre ossido di carbonio, idrogeno e anidride carbonica:
. CH4 + H2O CO + 3H2;
. CH4 + 2H2O CO2 + 4H2.
Entrambe le reazioni sono endotermiche: quella fondamentale è la prima che permette di ottenere il gas di sintesi costituito da una miscela di ossido di carbonio e idrogeno.
- La reazione di reforming con vapore per produrre il gas di sintesi viene condotta anche con idrocarburi superiori al metano. In questo caso la variabile più importante è il rapporto nella corrente di alimentazione tra le molecole di acqua e il numero di atomi di carbonio dell'idrocarburo.
L'elettrolisi
L'elettrolisi è una particolare forma di ciclo termochimico grazie alla
quale, applicando un campo elettrico ai capi di due elettrodi - immersi in una soluzione elettrolitica - si ottiene la produzione di una vastità di elementi quali, ad esempio, idrogeno, ossigeno, cloro, soda caustica, metalli raffinati.
Tra i processi elettrolitici industriali prevalenti, per l'entità di consumo energetico richiesto, è utile ricordare quelli impiegati nell'industria del cloro e della soda caustica e nella produzione dell'alluminio: solo questi processi impegnano quasi il 5% della produzione mondiale di energia elettrica.
Bioenergia
Con il termine "bioenergia" si intende la produzione di energia rinnovabile dalle biomasse.
Per quel che riguarda la produzione di energia elettrica, sono state prese in considerazione come possibili materie prime biomasse disponibili a livello locale, utilizzabili in impianti di taglia media e piccola mediante combustione diretta, gassificazione, o digestione anaerobica.
Anche i biocombustibili gassosi, come il biogas prodotto dagli impianti di digestione anaerobica o il syngas ottenuto dalla gassificazione delle biomasse cellulosiche, sono interessanti in quanto possono essere utilizzati in impianti di piccola taglia, distribuiti sul territorio non solo presso i siti di produzione, ma anche per l'immissione nelle reti di distribuzione del gas naturale (biometano) o per alimentare sistemi cogenerativi isolati, sulla base delle effettive esigenze energetiche delle utenze finali.
Video
Piano nazionale di ripresa e resilienza (PNRR)
Il Piano nazionale di ripresa e resilienza (PNRR) è il documento che il governo italiano ha predisposto per illustrare alla commissione europea come il nostro paese intende investire i fondi che arriveranno nell'ambito del programma Next generation Eu.
Il piano, realizzato secondo le linee guida della Commissione UE, si articola su tre assi principali: digitalizzazione e innovazione, transizione ecologia e inclusione sociale.
- Il PNRR 2021, sulla base dei tre assi principali, raggruppa i progetti di investimento in 16 componenti, a loro volta suddivisi in 6 specifiche missioni:
. Digitalizzazione, innovazione competitività, cultura e turismo
. Rivoluzione verde e transizione ecologica
. Infrastrutture per una mobilità sostenibile
. Istruzione e ricerca
. Coesione e inclusione
. Salute
Il PNRR 2021, prevede 7 moduli distinti:
- Trasferimenti alle imprese
- Piano Transizione 4.0
- Internazionalizzazione e competitività
- Imprese culturali e turistiche
- Start-up
- Impresa Donna
- Zone Economiche Speciali
Le previsioni di ripartizione delle risorse del PNRR prevedono:
- il 32,6% di investimenti in << lavori di costruzione e opere di edilizia civile >>
- Il 18,7% a favore di << incentivi e crediti di imposta alle imprese >>
- Il 2,4% destinato alla << riduzione di contributi datoriali >> a favore delle imprese
Il PNRR 2021: Il Piano transizione 4.0
Le misure di incentivazione fiscale previste nel Piano Transizione 4.0 sono il tassello fondamentale della strategia complessiva per aumentare la produttività, la competitività e sostenibilità delle imprese italiane. Le principali sono:
- Crediti fiscali di identità variabile, a seconda dell'ammontare dell'investimento
- Riconoscimento del credito sugli investimenti del biennio 2021- 2022
- Estensione degli investimenti immateriali agevolabili con l'aumento delle percentuali di credito e dell'ammontare massimo di
investimenti incentivati
Il Piano Transizione 4.0 include anche i crediti alle imprese innovative, anche finalizzate a compensare l'incertezza del
quadro macro-economico post-pandemia, che investono per innovare e/o digitalizzare i propri processi produttivi.
Sono previsti 3 distinte tipologie di crediti di imposta alle imprese che investono in:
- Beni capitali, materiali e immateriali, direttamente connessi alla trasformazione digitale dei processi produttivi
- Ricerca, sviluppo e innovazione
- Attività di formazione alla digitalizzazione
Il Piano Transizione 4.0 prevede espressamente la crescita di competenze digitali.
Infatti, oltre ai crediti di imposta, saranno predisposte ulteriori misure di: riqualificazione manageriale per le PMI con programmi di formazione ad-hoc, anche con l'attivo coinvolgimento delle
associazioni di categoria e l'impiego di modelli di diffusione incentrati su piattaforme digitali.
Formazione continua per i lavoratori in cassa integrazione, tramite programmi di training ad-hoc, incentivati tramite il taglio temporaneo del cuneo fiscale per l'impresa e per il lavoratore.
Il Piano prevede l'investimento nelle politiche industriali di filiera di filiera e internazionalizzazione, tramite il rifinanziamento e ridefinizione del Fondo 394/81 gestito da SIMEST - Società Italiana per le Imprese Miste all'Estero.
L'obiettivo è quello di sostenere l'internazionalizzazione delle piccole e medie imprese, agendo sui servizi offerti dal Fondo 394/81 che eroga contributi e prestiti agevolati a favore delle imprese italiane che operano sui mercati esteri (paesi UE compresi).
Le risorse finanziarie verranno utilizzate per investimenti a sostegno delle PMI per favorire lo sviluppo della competitività, in termini di innovazione e sostenibilità con ricadute positive sui mercati internazionali.
Questi investimenti potranno essere utilizzati per studi di fattibilità, partecipazioni a fiere internazionali, finanziamento di progetti tesi a favorire innovazioni di processo o di prodotto, ecc.
Altro importante strumento è rappresentato dal Fondo Nazionale per le start-up.
Questa misura è finalizzata a integrare le risorse del Fondo Nazionale per l'Innovazione, lo strumento gestito da Cassa Depositi e Prestiti, a sostegno dello sviluppo del Venture Capital.
Questo fondo consentirà a 250 piccole e medie imprese innovative, di effettuare investimenti per un totale di circa 700 M, con una partecipazione media pari a 1,2 M Euro.
Il PNRR permette un altro significativo elemento a favore dell'imprenditoria femminile che ridisegna gli attuali strumenti di sostegno con una visione più aderente ai fabbisogni delle donne.
Il piano permette di sostenere la realizzazione di progetti aziendali innovativi per imprese già costituite e operanti a conduzione femminile o prevalente partecipazione femminile.
Crea un clima culturale favorevole ed emulativo, tramite azioni di comunicazione mirate che valorizzino l'imprenditoria femminile anche presso scuole e università, dando origine ad un Sistema di certificazione della parità di genere.
Conclusioni
Gli impatti sull'industria nazionale
La transizione energetica, il PNRR e, in particolare, la digitalizzazione rappresenteranno le colonne portanti di una rivoluzione industriale che si sta trasformando già in realtà.
Le opportunità sono enormi e tutta l'industria italiana, pur con le criticità presenti per le note carenze politico-istituzionali, è pronta a raccogliere questa sfida epocale!
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Fonte: mcTER Idrogeno - Milano settembre 2021 Scenari per l'idrogeno in Italia: Sostenibilità, Stato dell'Arte e Futuro (prossimo)
Settori: Chimica, Combustibili, Efficienza energetica industriale, Energia, Energie non rinnovabili, Finanziamenti per l'Industria, GAS, Idrogeno, Petrolchimico, Rinnovabili
