I Paesi europei sono di fronte a un bivio nel loro percorso verso la neutralità climatica. Sebbene oggi si trovino in prima linea nella corsa globale per l’idrogeno verde, mantenere questa posizione anche in futuro richiederà la definizione di strategie comuni anziché il perseguimento di iniziative nazionali.
Nel complesso, l’Unione Europea (UE) è estremamente competitiva nello sviluppo di tecnologie verdi e si trova dunque in una posizione ottimale per beneficiare dalla creazione di mercati globali dell’idrogeno. Tuttavia, una prospettiva troppo focalizzata sull’ottimizzazione dei costi nel breve termine rischia di portare gli Stati membri ad implementare piani d’azione nazionali con poco o nessun coordinamento tra loro, precludendosi però la possibilità di competere su scala globale.
L’Unione mira a raggiungere la neutralità carbonica entro il 2050, e l’idrogeno verde ne costituisce un elemento portante. Nel luglio 2020, coerentemente, l’UE ha adottato la propria strategia per l’idrogeno, con l’ambizione di creare mercati aperti e competitivi per l’idrogeno verde in tutti i settori energetici entro il 2050.
Il successo di questo piano dipende dall’implementazione di una strategia comune di lungo termine che sappia rispondere ad una domanda fondamentale ed alle sfide poste da essa: da dove può l’UE procurare forniture competitive e sicure di idrogeno verde?
Come evidenziato dalle nostre precedenti analisi, tutti i Paesi hanno accesso a risorse rinnovabili (come l’eolico o il solare), sebbene in misura differente, e sono pertanto in grado di produrre localmente una certa quantità di idrogeno verde. Tuttavia, mentre i Paesi con abbondanza di risorse, come la Spagna, possono diventare esportatori regionali, nessun Paese UE possiede il potenziale necessario per diventare un campione globale dell’export. Allo stesso tempo, alcune economie del Nord Africa, tra cui il Marocco, sono nella posizione ideale per divenire fornitori principali dell’Unione. Inoltre, importazioni da altre regioni ricche di risorse come il Nord America permetterebbero di ridurre i timori legati alla sicurezza delle forniture.
Attualmente, la domanda UE di idrogeno si attesta intorno ai 7,8 milioni di tonnellate per anno (Mt/yr), corrispondenti a circa il 10% della domanda globale. La Germania ed i Paesi Bassi sono i maggiori consumatori, rappresentando oltre un terzo della domanda UE, seguiti da Polonia, Spagna, Italia, Belgio e Francia, i quali consumano circa 0,5 Mt/yr ciascuno. Secondo le proiezioni disponibili, con la crescita dell’uso di idrogeno in tutti i settori economici, la domanda europea potrebbe raggiungere le 76 Mt/yr nel 2050.
Allo stesso tempo, nonostante la strategia europea indichi obiettivi specifici sull’installazione di elettrolizzatori entro il 2030, fornisce ben pochi dettagli su come l’Unione possa soddisfare la domanda – e con quali costi – nel 2050.
Scenari di riferimento
La nostra analisi su come l’UE possa soddisfare la propria domanda complessiva di idrogeno verde si basa su tre scenari, ciascuno dei quali si concentra su una specifica variabile strategica: indipendenza energetica, ottimizzazione dei costi, e sicurezza energetica.
- Indipendenza dell’idrogeno: l’Unione dà priorità all’indipendenza energetica per sviluppare un mercato interno autosufficiente dell’idrogeno verde.
- Importazioni regionali: l’UE sceglie di privilegiare l’ottimizzazione dei costi integrando la produzione interna con importazioni dai campioni dell’export regionali (Marocco e Norvegia) e da Paesi ricchi di energia rinnovabile (Islanda ed Egitto).
- Importazioni di lunga distanza: l’Unione preferisce dare la priorità alla sicurezza energetica e all’ottimizzazione dei costi aggiungendo importazioni da campioni dell’export lontani (Australia e Stati Uniti) alle forniture regionali e alla produzione interna.
Ciascuno scenario è costituito da tre elementi. Primo, i potenziali complessivi di produzione di idrogeno verde sono calcolati per ogni Paese (basandosi sul potenziale delle fonti rinnovabili, la disponibilità di acqua dolce e di terreno, il potenziale infrastrutturale, e la domanda concorrente di energia rinnovabile). Secondo, vengono elaborate le curve dei costi di produzione per ciascun Paese (sulla base dei costi locali di energia rinnovabile ed elettrolizzatori). Infine, vengono individuati i flussi ottimali tra paesi (sulla base dei costi di produzione e trasporto).
Questa analisi mostra come tutti e tre gli scenari delineati rappresentino opzioni percorribili da parte dell’UE per soddisfare la domanda stimata di idrogeno verde. Ciononostante, le implicazioni geopolitiche e di mercato sono profondamente diverse in termini sia di variabili strategiche che di allocazione dei fondi per le infrastrutture.
Nello scenario di indipendenza dell’idrogeno, i flussi di idrogeno verde tra stati membri costituirebbero circa il 70% della domanda UE[1]. In una prospettiva infrastrutturale, dovrebbero essere realizzati gasdotti dalla penisola iberica (Spagna, Portogallo), dalle Repubbliche Baltiche (Estonia, Lettonia e Lituania), e dalla Danimarca, per fornire i Paesi dell’Europa centrale, insieme a import terminal per le forniture via mare dall’Irlanda (Figura 1).
Figura 1. Potenziale di idrogeno verde (analisi degli autori)
L’aggiunta di importazioni potrebbe ridurre del 12% i costi di approvvigionamento, grazie ai costi di produzione significativamente inferiori al di fuori dall’Unione. Nello scenario di importazioni regionali, infatti, le forniture estere di idrogeno verde coprirebbero fino all’83% (63 Mt/yr) della domanda UE, prevalentemente grazie a campioni dell’export regionali (Marocco, Norvegia) e Paesi con grande capacità di rinnovabili come Islanda ed Egitto. Dal punto di vista infrastrutturale, i partner regionali dovrebbero sviluppare una produzione interna su scala adeguata, ed i costi complessivi di trasporto aumenterebbero del 40%. Allo stesso tempo, l’ottimizzazione dei costi complessivi di approvvigionamento porterebbe l’Unione a dipendere dal Marocco per volumi pari fino al 40% della domanda.
Per evitare di replicare le dinamiche di dipendenza energetica del passato, con gli annessi rischi per la sicurezza, l’UE potrebbe diversificare le forniture di idrogeno facendo leva su campioni dell’export globali quali l’Australia e gli Stati Uniti. Nello scenario di importazioni a lunga distanza, le forniture dall’Australia non risultano competitive in termini di costo, a causa degli elevati costi di trasporto. Allo stesso tempo però, importazioni di idrogeno verde dagli Stati Uniti, sotto forma di ammoniaca, potrebbero ridurre le forniture dal Marocco e limitare così la dipendenza dell’UE da un singolo paese al 20% della domanda totale.
Conclusioni e raccomandazioni
Lo scenario che andrà a concretizzarsi dipenderà in larga misura dalle scelte di policy compiute ora ei decisori politici dovranno pertanto esaminare accuratamente le alternative possibili e le necessità dei singoli paesi membri.
Nel complesso, l’adozione dell’idrogeno verde su larga scala richiederà alla autorità di:
- Ridurre i rischi di mercato e abbattere le barriere alla commercializzazione per ottenere le economie di scala richieste.
- Definire politiche chiare in grado di stimolare una forte crescita delle fonti rinnovabili, specialmente negli Stati membri che possono diventare esportatori regionali.
- Finanziare l’innovazione e progetti pilota per accelerare lo sviluppo di tecnologie dell’idrogeno verde che siano competitive in termini di costi.
- Coordinare lo sviluppo e la costruzione delle infrastrutture necessarie in tutto il continente.
- Armonizzare regolamenti e standard, inclusi i certificati di origine, al fine di assicurare i flussi di’ idrogeno verde tra i vari stati.
Nel caso degli scenari di importazioni regionali o di lunga distanza, bisognerà inoltre definire:
- Contratti a lungo termine e investimenti diretti per contribuire a ridurre i rischi di mercato per i paesi produttori.
- Regolamentazioni trasparenti e investimenti a lungo termine in infrastrutture abilitanti per mandare un forte segnale agli investitori e stimolare investimenti in capacità produttive nei paesi produttori
- Standard internazionali per la produzione, il trasporto, e l’utilizzo dell’idrogeno verde.
L’idrogeno verde costituisce un’opportunità unica per accelerare la transizione dell’UE verso un’economia a basse emissioni carboniche. Tuttavia, la sua adozione su larga scala presenta delle importanti sfide che né gli attori privati né il settore pubblico possono affrontare da soli. Soltanto tramite una fattiva cooperazione l’Unione Europea potrà emergere quale leader globale dell’innovazione nell’idrogeno rinnovabile e contemporaneamente contribuire ai propri obiettivi climatici ed energetici, creando un’economia più forte e un’Unione più integrata.
[1] Prendendo in considerazione solo il potenziale di idrogeno verde, senza ottimizzare i costi, i flussi tra stati membri per compensare i divari produttivi si attesterebbero al 30%.
Il presente documento programmatico per il G20 è il sesto della serie Mission Hydrogen, una collaborazione fra il Belfer Center della Harvard Kennedy School e l'Istituto per gli Studi di Politica Internazionale (ISPI) sul futuro dell'idrogeno.
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