La strategia energetica della Germania sull’idrogeno rischia di scontrarsi con un ostacolo strutturale che potrebbe compromettere gli obiettivi della transizione energetica: la carenza di capacità di stoccaggio. A lanciare l’allarme è uno studio del Westfälisches Energieinstitut (Wei), secondo cui le infrastrutture necessarie a immagazzinare l’idrogeno potrebbero rivelarsi insufficienti rispetto al fabbisogno previsto, rallentando il processo di sostituzione delle fonti energetiche tradizionali. Il problema riguarda soprattutto le caratteristiche fisiche dell’idrogeno, che richiede volumi di accumulo molto più elevati rispetto al gas naturale per garantire quantità equivalenti di energia. Secondo l’analisi, la Germania potrebbe aver bisogno di una capacità di stoccaggio compresa tra 175 e 315 terawattora (TWh), con volumi fino a cinque volte superiori rispetto a quelli attualmente necessari per il gas.
La transizione energetica della Germania frenata dalla carenza di stoccaggi
Lo studio mette in discussione uno degli aspetti fondamentali della pianificazione energetica tedesca, evidenziando come la disponibilità di idrogeno non possa essere considerata separatamente dalla capacità di conservarlo e utilizzarlo nei periodi di maggiore necessità. “La prevista carenza di stoccaggi di idrogeno frenerà la Energiewende (la svolta energetica) secondo le attuali pianificazioni”, afferma Markus Löffler, autore dello studio. La questione assume particolare rilevanza perché l’Energiewende tedesca attribuisce all’idrogeno un ruolo importante nella trasformazione del sistema energetico nazionale. L’obiettivo è impiegarlo in diversi settori, dall’industria alla produzione di elettricità, fino alla generazione di calore, riducendo progressivamente il ricorso alle fonti energetiche tradizionali. Secondo il Westfälisches Energieinstitut, tuttavia, le attuali pianificazioni rischiano di sottovalutare le difficoltà legate alla realizzazione delle infrastrutture di accumulo. Anche qualora la Germania riuscisse ad assicurarsi le quantità di idrogeno previste, resterebbe infatti da risolvere il problema della loro conservazione su larga scala.
Idrogeno e gas naturale: perché serve un volume di stoccaggio cinque volte superiore
Uno degli elementi più significativi emersi dall’analisi riguarda la differenza tra le caratteristiche energetiche dell’idrogeno e quelle del gas naturale. A parità di fabbisogno energetico da soddisfare, lo stoccaggio dell’idrogeno richiederebbe un volume fino a cinque volte maggiore, a causa della sua minore densità energetica volumetrica. Il confronto con il sistema attuale del gas permette di comprendere la dimensione del problema. Le riserve di gas naturale considerate nello studio corrispondono a circa 250 TWh di energia, un valore che rientra nell’intervallo di capacità energetica individuato per il futuro mercato tedesco dell’idrogeno. La somiglianza tra i valori espressi in terawattora nasconde però una differenza sostanziale: per accumulare quantità di energia comparabili, l’idrogeno richiederebbe spazi fisici considerevolmente maggiori. Di conseguenza, la sostituzione del gas naturale con l’idrogeno non potrebbe avvenire facendo affidamento esclusivamente sulle attuali dimensioni del sistema di stoccaggio.
Fino a 315 TWh di idrogeno da immagazzinare per garantire la sicurezza energetica
Il Westfälisches Energieinstitut ha analizzato il possibile fabbisogno futuro applicando al mercato dell’idrogeno il modello oggi utilizzato per il gas naturale. Il risultato è una necessità di stoccaggio energetico stimata tra 175 e 315 TWh, indispensabile per affrontare le variazioni della domanda e garantire la continuità delle forniture. Il primo fattore da considerare riguarda le oscillazioni stagionali dei consumi energetici. La domanda non rimane costante durante l’anno e un sistema basato sull’idrogeno dovrebbe poter compensare le differenze tra i periodi di minore e maggiore utilizzo, attraverso riserve sufficientemente ampie. Un secondo elemento riguarda la sicurezza degli approvvigionamenti. Gli stoccaggi dovrebbero garantire disponibilità energetica anche in presenza di eventuali interruzioni delle forniture, evitando che difficoltà nell’importazione o nella distribuzione dell’idrogeno si traducano immediatamente in problemi per i settori che ne dipendono. La capacità di accumulo diventerebbe quindi una componente essenziale del funzionamento del futuro sistema energetico tedesco, non soltanto un’infrastruttura destinata a gestire temporanee eccedenze di produzione o importazione.
La Germania punta sull’idrogeno verde importato, ma il mercato globale presenta forti incognite
La strategia tedesca per l’idrogeno verde prevede un ricorso significativo alle importazioni dall’estero. Berlino punta infatti ad assicurarsi grandi quantità di idrogeno prodotto attraverso fonti rinnovabili, da destinare alle attività industriali, alla produzione elettrica e al settore del calore. Questo modello presenta però ulteriori criticità. Per sostenere i flussi di esportazione previsti, i Paesi fornitori dovrebbero realizzare investimenti molto elevati, necessari a sviluppare le capacità produttive e le infrastrutture connesse alla disponibilità di idrogeno verde su larga scala. Lo studio evidenzia inoltre l’incertezza che caratterizza il futuro mercato internazionale. La Germania dovrà confrontarsi con una competizione globale crescente per l’approvvigionamento di idrogeno, alimentata dalla domanda proveniente da Asia, Nord America ed Europa. Non è quindi scontato che le quantità di idrogeno verde previste dalla pianificazione tedesca possano essere effettivamente acquistate sui mercati internazionali nelle condizioni necessarie a sostenere la transizione energetica. Ma anche nell’ipotesi di importazioni consistenti e regolari, secondo l’analisi del Wei il problema dello stoccaggio continuerebbe a rappresentare un vincolo decisivo. La disponibilità della materia prima, da sola, non garantirebbe infatti la capacità di soddisfare la domanda energetica nel corso dell’intero anno.
Cavità saline e infrastrutture da riconvertire: la sfida dello stoccaggio dell’idrogeno
Per rispondere al fabbisogno individuato dallo studio sarebbe necessario intervenire in modo significativo sulle infrastrutture di stoccaggio dell’idrogeno. Tra le soluzioni considerate figurano l’ampliamento delle cavità saline, utilizzabili per l’accumulo sotterraneo, e la riconversione delle strutture esistenti. La realizzazione di una capacità sufficiente a sostenere il futuro mercato tedesco richiederebbe quindi un’espansione infrastrutturale di notevole portata, con conseguenze sia sul piano economico sia su quello territoriale. In particolare, l’aumento dei volumi da immagazzinare comporterebbe costi più elevati e un maggiore utilizzo del territorio, elementi che si aggiungono agli investimenti già necessari per sviluppare la produzione e assicurare le importazioni di idrogeno verde. Il quadro delineato dal Westfälisches Energieinstitut evidenzia così una criticità fondamentale della strategia tedesca: la trasformazione del sistema energetico richiede non soltanto quantità sufficienti di idrogeno, ma anche una rete di accumulo dimensionata per gestirne i consumi stagionali e garantire riserve in caso di difficoltà negli approvvigionamenti. È proprio il divario tra il fabbisogno di stoccaggio previsto e le capacità infrastrutturali necessarie a soddisfarlo a rappresentare, secondo Markus Löffler, uno dei principali fattori di rischio per l’attuazione dell’Energiewende secondo le attuali pianificazioni.