intervista

Idrogeno, nucleare, rinnovabili: l’energia tra costi, ambiente e PNRR

Terza parte della serie di interviste dedicate al tema energia, dopo Stefano Buono e Angelo Tartaglia dialoghiamo con Nicola Armaroli del CNR

20 Feb 2022

La pandemia ha portato in superfice diverse problematiche, come la crisi energetica. Lo si evince dal caro bollette, giunto come una tempesta perfetta: il mercato è ripartito tutto insieme, quindi domanda alta e forti tensioni; problemi geopolitici; vie del gas che arrivano da diverse parti; la Cina ha aumentato la domanda di gas alla Russia e quindi la Russia può decidere a chi darla se alla Cina o Europa; il gasdotto che collega Russia e Germania si è fermato per ragioni amministrative interne tedesche. Tutto seguito da una forte speculazione.

L’Italia dipende troppo dal gas come fonte primaria, mentre gli altri Paesi europei solo per il 25%-30%. Ciò comporta un aumento del prezzo dell’elettricità, per via della borsa elettrica, ovvero il meccanismo con il quale il prezzo dell’elettricità viene fatto: in Italia infatti la produzione di energia dalle rinnovabili è di circa il 40%, metano 40%, 3% nucleare importato dalla Francia e Svizzera. Il meccanismo della borsa elettronica fa sì che la produzione a costo maggiore è quella che definisce il prezzo, il PUN (prezzo unico nazionale). Ciò crea una situazione paradossale per cui chi ha una bolletta al 100% rinnovabile si ritrova aumentare i costi dell’elettricità anche se sulla carta non dovrebbe essere – la rinnovabile non c’entra nulla con il gas -, eppure il sistema è interconnesso e quindi il gas pesa.

E a gennaio in Italia si sono così riaccese le “dispute” sul nucleare, soprattutto legate alla Tassonomia. Il PNRR però non prevede il nucleare, bensì rinnovabili e idrogeno, e quest’ultimo sembra aver preso il sopravvento…

Ricordiamo infatti che la prossima rata del Recovery fund da 24 miliardi di euro sarà stanziata solo se il Governo riuscirà a raggiungere entro il primo semestre 2022 4 obiettivi relativi agli investimenti e 7 alle riforme del PNRR. La maggior parte sono obiettivi ambientali, in capo al ministero della Transizione ecologica, e nello specifico anche per l’idrogeno: 160 milioni di euro sono per la ricerca sull’idrogeno, ovvero: produzione di idrogeno verde; sviluppo di tecnologie per stoccaggio e trasporto idrogeno e per trasformazione in altri derivati e combustibili verdi; sviluppo di celle a combustibile. Il Mite per 450 miliardi di euro aggiudicherà poi appalti per idrogeno ed elettrolizzatori. E tra gli obiettivi ci sono le riforme: misure per promuovere la competitività dell’idrogeno e in particolare è prevista l’entrata in vigore di incentivi fiscali a sostegno della produzione e del consumo di idrogeno verde nel settore dei trasporti.

Quindi nel primo semestre del 2022 saranno aggiudicati o emanati bandi e in particolare saranno aggiudicati bandi già in corso per oltre 2,5 miliardi di euro relativi alla Missione 2 Componente 2 (M2C2) del PNRR, “Energia rinnovabile, Idrogeno, Rete e Mobilità sostenibile”.

Ma facendo un calcolo elementare, ovvero andando a sottrarre dai 23,78 miliardi di euro della M2C2 gli investimenti “indiretti” sull’idrogeno e rinnovabili/elettrico – dove per “indiretti” si intende che ruotano intorno -, gli investimenti che non c’entrano con le rinnovabili e idrogeno (“altro”)  e gli investimenti che riguardano invece entrambe (“misto”), alla fine gli investimenti “diretti” sull’idrogeno risultano essere un totale di 3,14 miliardi di euro, perfettamente alla pari con quelli diretti sulle rinnovabili/elettrico (3,14 milliardi). Ora, se dividiamo per due gli investimenti (“misto”) che riguardano allo stesso tempo sia idrogeno che nucleare (10,38 mld), e li sommiamo corrispettivamente a entrambi, abbiamo il seguente valore: circa 8,33 miliardi di euro per l’idrogeno e circa 8,33 miliardi di euro per le rinnovabili. È un dato “sporco” ma che rende bene l’idea.

InvestimentoDiretto rinnovabili (elettrico)Diretto IdrogenoMistoIndiretto e altro
I. 1.1 Sviluppo agro-voltaico1,10 mld   
I. 1.2 Promozione rinnovbili per le comunità energetiche e l’autoconsumo  2,20 mld* 
I. 1.3 Promozione impianti innovativi (inccluso off-shore)  0,68 mld** 
I. 1.4 Sviluppo biometano   1,92 mld
I. 2.1 Rafforzamento smart grid  3,61 mld*** 
I. 2.2 Interventi su resilienza climatica delle reti   0,50 mld
I. 3.1 Produzione in aree industriali dismesse   0,50 mld
I. 3.2 Utilizzo dell’idrogeno in settori hard-to-abate 2 mld  
I. 3.3 Sperimentazione dell’idrogeno per il trasporto stradale 0,23 mld  
I. 3.4 Sperimentazione dell’idrogeno per il trasporto ferroviario 0,30 mld  
I. 3.5 Ricerca sviluppo idrogeno 0,16 mld  
I. 4.1 Rafforzamento mobilità ciclistica   0,60 mld
I. 4.2 Sviluppo trasporto rapido di massa   3,60 mld
I. 4.3 Sviluppo infrastrutture di ricarica elettrica 0,74 mld   
I. 4.4 Rinnovo flotte bus  e treni verdi  3,64 mld 
I. 5.1 Rinnovabili e batterie1 mld   
I. 5.2 Idrogeno 0,45 mld  
I. 5.3 Bus elettrici0,30 mld   
I. 5.4 Supporto a startup e venture capital attivi nella transizione ecologica  0,25 mld 
Tot3,14 mld3,14 mld10,38 mld7,12 mld

*”la realizzazione di questi interventi, ipotizzando che riguardino impianti fotovoltaici” (Cfr PNRR)

** “sostenere la realizzazione di sistemi di generazione di energia rinnovabile off-shore, che combinino tecnologie ad alto potenziale di sviluppo con tecnologie più sperimentali (come i sistemi che sfruttano il moto ondoso), in assetti innovativi e integrati da sistemi di accumulo“(Cfr PNNR). In merito si stanno già sperimentando elettrolizzatori che integrano la tecnologia eolica (marina).

*** Il raggiungimento degli ambiziosi obiettivi di decarbonizzazione richiede una rete di distribuzione di energia elettrica pienamente resiliente, digitale e flessibile in modo da garantire sia una gestione ottimizzata della produzione di energia rinnovabile che l’abilitazione della transizione dei consumi energetici verso il vettore elettrico” (Cfr PNRR)

L’intervista

Abbiamo quindi voluto conoscere il parere di Nicola Armaroli, dirigente di Ricerca CNR. La sua ricerca si concentra su due temi principali: la fotochimica e la fotofisica di molecole e materiali per la conversione dell’energia solare e l’illuminazione, e lo studio della transizione energetica verso modelli e tecnologie più sostenibili, anche in relazione alla scarsità di risorse e ai cambiamenti climatici.

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Con la bozza sulla Tassonomia si è aperto l’ennesimo dibattito sul nucleare, soprattutto in Italia: da una  parte c’è chi come  Stefano Buono, fondatore dell’azienda biotech AAA, chairman di LIFTT  ed ex collega del premio Nobel Carlo Rubbia, considera il nucleare una energia illimitata e sicura. Dall’altra c’è chi come Angelo Tartaglia, professore di Fisica al Politecnico di Torino, lo boccia sia per i tempi, sia per le scorie, sia per la pericolosità. Poi ci sono Paesi come la Francia, che, per mantenere i target della de-carbonizzazione, stanno intervenendo con una politica strutturale: allungare la vita delle centrali francesi a 50 anni; costruire 6 nuove centrali nucleari EPR, e lanciare il programma per aggiungervene altre 8. La Francia aggiungerà, entro il 2050, 25 GW elettronucleari (equivalente di 15 nuove centrali) all’ attuale produzione di energia elettrica. Finirà che dovremo importare dalla Francia ancora di più di quel 15% di energia elettrica nucleare che oggi compriamo all’estero? Cosa ne pensa allora della Tassonomia e del dibattito attorno? Il fine è solo quello di distogliere l’attenzione sulle rinnovabili, per interessi di qualche lobby energetica, o bisogno per quei Paesi che hanno il nucleare e quindi non possono sostenere i target imposti dalla decarbonizzazione? Oppure perché c’è bisogno davvero di iniziare una ricerca sul nucleare per il prossimo futuro?

Quando parliamo di nucleare in Europa, parliamo essenzialmente di Francia. Poi c’è anche il Regno Unito, che però è fuori dall’Ue. Sono gli unici due Paesi che hanno un arsenale nucleare. Macron ha dichiarato recentemente a Le Monde che il nucleare civile è accessorio al nucleare militare, e viceversa. Quindi non c’è una questione europea sul nucleare, c’è solo la Francia. Il Belgio che era un’appendice del nucleare francese è in uscita, Germania, Spagna e Svizzera anche. Perché? Il nucleare è antieconomico. La Tassonomia è un accordo al ribasso che, per cercare di non infastidire nessuno, scontenta un po’ tutti. Credo che sulla Tassonomia anche in Italia sia stato fatto allarmismo poco giustificato. Essa in realtà pone vincoli molto forti per un Paese come il nostro. Esempio: per il gas bisogna che le nuove centrali emettano meno di 300 grammi di CO2 per kilowattora prodotto. Questo significa che rendi finanziabili solo impianti capaci di sequestrare la CO2. Ma siccome questa è una prospettiva lontanissima, sostanzialmente inarrivabile, nuove centrali a gas in Italia non sono di fatto possibili.

Idem per il nucleare. I Paesi che vogliono finanziare questi progetti debbono indicare criteri precisi – nel proprio territorio, non in altrove – per identificare siti per la messa in sicurezza delle scorie. In pratica in Italia il “nuovo” nucleare ha già chiuso prima di incominciare, visto che noi dobbiamo ancora trovare il sito per mettere i rifiuti prodotti 60 anni fa, quindi è assolutamente impensabile individuare un sito per i rifiuti nucleari che produrremo fra 40 anni.  In altre parole, anche il nucleare in Italia chiude per sempre con la Tassonomia. Ripeto, la tassonomia è un compromesso che non mi piace, ma per l’Italia è in realtà un’ottima notizia per chi ritiene che gas e nucleare non siano “verdi”.

Cosa ne pensa invece della ricerca sul nucleare?

La ricerca deve continuare in tutti i settori. Attenzione però che il nucleare di quarta generazione lo studiavamo 30 anni fa all’università e in tutto questo tempo non vi sono stati sviluppi significativi. Una storia ben diversa da come viene raccontata spesso sui media, dove sembra che vi sia stato uno sviluppo recente e improvviso e quindi non resta che costruire questi nuovi impianti. Non è vero, la quarta generazione non c’è e non è detto che ci sarà mai. Sia chiaro un punto chiave: se dobbiamo de-carbonizzare al 2050, con una tappa decisiva già al 2030, il nucleare contribuirà zero. In Italia mancano le condizioni base: oltre al tempo (vincolo ineludibile), non ci sono i siti, non ci sono gli investitori pubblici e privati, il know-how è stato largamente perduto. Il nucleare è un’industria in crisi profonda da decenni. Nel 1996 produceva il 17,6% dell’elettricità mondiale, oggi fa il 10,1%. Se il nucleare non ha sfondato non è colpa degli ambientalisti o di chissà chi, come spesso sentiamo ripetere, con semplicismo consolatorio. Il nucleare non ha sfondato perché ha problemi intrinseci irrisolti: quello economico, quello di non aver mai chiuso il ciclo della gestione dei propri rifiuti, quello della bassissima accettabilità sociale e anche quello etico. Lasciare in eredità a decine di generazioni future la gestione dei nostri rifiuti nucleari non è accettabile e non ha nulla a che vedere con una transizione energetica che deve essere – ce lo siamo imposti – socialmente sostenibile.

Nel PNRR le rinnovabili insieme all’idrogeno fanno parte della Missione 2 e nello specifico nella M2C2: 23,78 miliardi di euro. Ma se andiamo a sottrarre gli investimenti riguardanti esclusivamente l’idrogeno, ne rimangono 3,14 miliardi. Se poi andiamo a sottrarre quelli “misti” ovvero dove rientrano anche le rinnovabili, ne risultano 8,33 miliardi. Perché nel PNRR sono stati stanziati diversi miliardi, non per una fonte di energia ma per un vettore, e con tutte le criticità che comporta (pericolosità, grandi investimenti, poco rendimento energetico) anziché puntare soprattutto sulle fonti rinnovabili? Soprattutto essendo l’idrogeno una risorsa ancora non disponibile in Italia.

Prima del 2030-2035 non avremo grandi quantitativi di idrogeno a disposizione. Li avremo infatti solo quando disporremo di grandi eccessi di elettricità rinnovabile, il che avverrà, appunto, non prima di 10-12 anni.  La prima cosa che occorre fare è aumentare la quota rinnovabile di produzione elettrica per svincolarci progressivamente dal metano, un problema che in questi giorni ben conosciamo. Per fare questo dobbiamo installare 70 GW di rinnovabili entro il 2030, una sfida difficilissima che dobbiamo portare a termine indipendentemente dall’idrogeno. Quando cominceremo ad avere finalmente quote significative di idrogeno, la prima cosa da fare sarà convertire l’attuale idrogeno grigio – prodotto per esempio nelle raffinerie – in idrogeno verde. Solo in una fase successiva potremo pensare di utilizzare l’idrogeno per decarbonizzare gli usi finali dell’energia. Occorre però aver ben presente che  occorrerà investire cifre enormi nella infrastruttura di distribuzione, cifre ben superiori di quelli che abbiamo a disposizione nel PNRR. Quello che ora possiamo fare è avviare sperimentazioni – termine esplicitamente indicato nel PNRR – per poi farci trovare pronti con le tecnologie e i progetti fra 10-12 anni, quando l’idrogeno lo avremo davvero.

Mi scusi, ma allora, avendo queste scadenze del 2030 e 2050, Paesi come la Francia che continuano ad investire sul nucleare perché già lo hanno, e dovendolo l’Italia comprare l’energia fuori, questi 8,33 miliardi sono un giroconto, per ingrossare le tasche di chi vuole l’idrogeno?

Il PNRR è un po’ come la Tassonomia, ci sono tanti attori intorno al tavolo, gli investimenti sono cospicui, e così pure gli interessi. L’idrogeno è una prospettiva su cui hanno messo gli occhi le grandi aziende del gas in tutta Europa. Il loro asset infatti è la rete e l’idrogeno può offrire la possibilità di continuare ad utilizzarla. Purtroppo però sono state fatte molte semplificazioni, l’attuale rete dei metanodotti non può essere utilizzata così com’è per trasportare idrogeno. Occorrono enormi investimenti. Dobbiamo tutti lavorare affinché  dal 2030 in poi l’idrogeno diventi una realtà importante, e nel 2040 ancora di più. Ci servirà laddove non abbiamo alternative di decarbonizzazione valide, come certi settori industriali energivori (vetro, cemento, acciaio).  Da qui al 2030 ci sono poche cose che possiamo fare e sono le tecnologie già pronte e competitive sul mercato: eolico e fotovoltaico, un po’ di idroelettrico, biomasse, geotermico, specie a bassa temperatura. Perché allora non corriamo velocemente? Perché abbiamo un sistema burocratico inchiodato – e qui il ministro Cingolani ha ragione: se per installare un pannello fotovoltaico devi chiedere il permesso al Comune, alla Sovraintendenza, alla Regione, non se ne esce più, è un incubo. Abbiamo una legislazione che va riscritta da zero. prendiamo il Superbonus 110%. Tutte le volte che esce un provvedimento di questo tipo, prima bisogna aspettare i decreti attuativi del Ministero, poi l’interpretazione dell’Agenzia delle Entrate. Talvolta le direttive non sono concordi.

Un altro problema serio che abbiamo e che non mi stanco mai di dire anche  nelle sedi decisionali è quello della formazione: bisogna reindirizzare le competenze in molti settori. Le aziende non trovano nuovo personale per affrontare la transizione: c’è una carenza di competenze. Come potremo mai fare una transizione energetica senza il capitale umano, senza le competenze?

Secondo lei, quali fonti di energia potrebbero coesistere un domani per riuscire a erogare il fabbisogno energetico, per uscire da petrolio, gas, carbone?

Il nucleare, dopo 70 anni, non si è rilevato decisivo. 70 anni, non 70 mesi: tempo scaduto. Il sistema elettrico che si va delineando è diffuso su una quantità enorme di produttori-consumatori. È un cambio di paradigma totale rispetto a un sistema elettrico basato su grandi impianti che inviano in modo unidirezionale l’energia ai consumatori finali. Indietro non si torna. Il concetto di comunità energetica  esemplifica questo trend e i suoi vantaggi: maggiore resilienza, minore impatto ambientale, maggiore accettabilità sociale. Il concetto stesso di baseload, tanto caro ai sostenitori del nucleare, è messo oggi fortemente in discussione anche da operatori industriali del settore. Oggi abbiamo una possibilità di una gestione della domanda e dell’offerta impensabili anche solo 10 anni fa, grazie alla digitalizzazione. In altre parole possiamo gestire la rete elettrica molto meglio di quanto non facessimo un tempo. Inoltre abbiamo grandi opportunità per lo stoccaggio elettrochimico che è in grande sviluppo, abbiamo una capacità di accumulo idroelettrico in parte oggi non utilizzata, abbiamo la prospettiva dell’idrogeno per lo stoccaggio stagionale. È chiaro che tutto questo non si farà in un giorno, stiamo parlando di “transizione” non di “passaggio dalla sera alla mattina”. Ma tutte queste realtà e prospettive ci sono già e ci saranno sempre più. Inserire una centrale nucleare nel sistema elettrico che oggi stiamo costruendo è fuori dal tempo. E in ogni caso, se tra 30 anni avessimo le centrali di quarta generazione, la produzione elettrica nucleare su scala industriale avrebbe un secolo. Attenzione perché non c’è una tecnologia al mondo in epoca moderna che sia sopravvissuta 100 anni. Anche il motore a combustione interna, che sembrava inattaccabile, sta morendo. Puntare una tecnologia che tra 30 anni avrà 100 anni è un rischio che non ci possiamo permettere. Costruire una centrale nucleare fra trent’anni sarà come entrare oggi in un negozio di elettronica e chiedere una TV a tubo catodico.

(aggiornato)

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