Per spiegare la caratterizzazione delle diverse tipologie di idrogeno, negli anni è stata utilizzata una rappresentazione a colori, ognuno riferito ad uno specifico processo di produzione, oltre che alle diverse fonti energetiche utilizzate nei suddetti processi.

I processi di produzione qui sopra citati e le rispettive fonti energetiche in ingresso sono caratterizzati da impatti ambientali molto differenti fra loro, ed in particolare la produzione di idrogeno marrone si rivela la più inquinante, con valori che si assestano nel range di 18-20 tCO2/tH2, mentre l’idrogeno verde si rivela neutro dal punto di vista della carbon footprint.

L’idrogeno verde viene prodotto tramite il processo di elettrolisi che si può descrivere come la scissione della molecola d’acqua in idrogeno ed ossigeno per via elettrochimica (water split) attraverso l’utilizzo di un elettrolizzatore. Dal punto di vista economico, ad oggi la produzione di idrogeno green non risulta ancora sostenibile, raggiungendo valori di Levelized Cost Of Hydrogen (LCOH) 2-3 volte superiori rispetto ai valori dell’idrogeno grigio oggi largamente prodotto e utilizzato nel mercato.

Gli elettrolizzatori alcalini (AEL) sono la tecnologia più matura e già disponibile per il commercio su larga scala. Al secondo posto a livello di maturità si trova la tecnologia PEM, che si può considerare commerciale e pronta per una diffusione su larga scala. Le altre due tecnologie prese in considerazione (AEM e SOEC) presentano un elevato potenziale di sviluppo, ma al momento i livelli di produzione sono limitati o sono ancora in fase di sviluppo.

La strategia europea per l’idrogeno e le successive strategie nazionali trovano ispirazione da una serie di provvedimenti normativi che hanno portato una sempre crescente attenzione al tema della decarbonizzazione e della neutralità climatica. Il programma europeo prevede uno sviluppo graduale dell’idrogeno: nonostante la priorità sul lungo periodo sia quella di sviluppare e produrre l'idrogeno rinnovabile, nel breve e nel medio periodo sembra emergere la necessità di utilizzare anche forme di idrogeno a basse emissioni di carbonio per ridurre le emissioni della produzione esistente e sostenere la diffusione, in parallelo e in futuro, dell'idrogeno «green».

Il programma e gli investimenti risultano quindi articolati in 3 fasi sequenziali:

• Fase 1 (dal 2020 al 2024): nascita del mercato dell’idrogeno e definizione di un quadro normativo-regolatorio ad hoc.
• Fase 2 (dal 2025 al 2030): sviluppo del mercato dell’idrogeno, creazione delle prime applicazioni localizzate e costruzione dell’infrastruttura di trasporto.
• Fase 3 (dal 2031 al 2050): diffusione su larga scala dell’idrogeno con una massiccia penetrazione del vettore nel mix energetico dei consumi finali.

Tutti questi temi sono oggetto dell'analisi del Comitato Guida del "Hydrogen Innovation Report" del Politecnico di Milano, che presenterà la prima edizione del report il prossimo 25 settembre.