L’Agenzia internazionale per l’energia atomica (IAEA) ha lanciato un’iniziativa per sviluppare una roadmap per l’impiego commerciale della produzione di idrogeno da energia nucleare. L’iniziativa culminerà in un documento guida che fornirà agli Stati uno strumento per valutare, pianificare e definire strategie per lo sviluppo di progetti di idrogeno da nucleare.
Ad oggi l’idrogeno viene utilizzato in processi industriali che vanno dalla produzione di combustibili sintetici e prodotti petrolchimici alla produzione di semiconduttori e all’alimentazione di veicoli elettrici a celle a combustibile. Quasi tutto viene prodotto utilizzando combustibili fossili. Per ridurre l’impatto ambientale della produzione annua di oltre 70 milioni di tonnellate di idrogeno, alcuni paesi puntano alle energie rinnovabili, come solare ed eolico, oltre al nucleare in sostituzione dei combustibili fossili.
Circa 28 Paesi e quattro organizzazioni internazionali hanno aderito all’iniziativa della roadmap della IAEA al suo lancio a Vienna il mese scorso per discutere i loro piani o progetti per l’idrogeno nucleare. Questi includono dimostrazioni della produzione di idrogeno utilizzando reattori esistenti, nonché piani che utilizzano reattori avanzati, come piccoli reattori modulari (SMR), per aumentare l’efficienza e consentire l’aumento della produzione.
L’iniziativa riunisce politici, progettisti, project manager e operatori per condividere gli ultimi progressi nelle strategie e tecnologie nazionali e per identificare la preparazione tecnica per diverse tecnologie di produzione di idrogeno utilizzando l’energia nucleare.
“Oggi la stragrande maggioranza dell’idrogeno necessario in tutti i settori viene prodotta utilizzando tecnologie di combustibili fossili (principalmente gas naturale), ma l’energia nucleare ha il potenziale per fornire sia l’elettricità che il calore necessari per la produzione di idrogeno in modo sostenibile, a basse emissioni di carbonio e a costi modo efficace”, ha affermato Alina Constantin, ingegnere nucleare della IAEA e co-leader del progetto.
“Tuttavia, nel prossimo decennio devono essere affrontate diverse sfide relative alla tecnologia, all’economia, alla sicurezza e alla concessione di licenze, nonché al supporto politico e al coinvolgimento delle parti interessate, dimostrando la fattibilità e consentendo il passaggio alla produzione su scala commerciale, se il nucleare deve svolgere un ruolo ruolo nella produzione di idrogeno per la transizione verso l’energia pulita”.
Utilizzando il suo nuovo FRAmework for the Modeling of Energy Systems (FRAMES), la IAEA ha recentemente scoperto che con l’aumento dei prezzi del gas, il mix ottimale di tecnologie per la produzione di idrogeno a basse emissioni di carbonio si sposta a favore dell’energia nucleare e rinnovabile e lontano dal gas naturale (con o senza Carbon Capture and Stotage). Quando i prezzi del gas naturale salgono oltre i 20 USD per milione di unità termiche britanniche (BTU), lo studio FRAMES ha mostrato che il metodo ottimale per la produzione di idrogeno diventa un mix di idrogeno prodotto dall’elettrolisi dall’elettricità fornita da una combinazione di energie rinnovabili e centrali nucleari convenzionali e processi termici che possono essere eventualmente forniti da reattori avanzati ad alta temperatura.
“L’analisi ha anche rilevato che la produzione di idrogeno alimentata dal calore da tecnologie avanzate come i reattori raffreddati a gas ad alta temperatura (HTGR) era altamente competitiva in quegli scenari di prezzo”, ha affermato Francesco Ganda, responsabile tecnico della IAEA per le applicazioni non elettriche e autore principale di le analisi. “Gli HTGR sono in fase di sviluppo in diversi paesi e i prototipi sono già operativi in Cina e Giappone”.
La IAEA fornisce supporto ai Paesi interessati alla produzione di idrogeno attraverso iniziative che includono progetti di ricerca coordinata (CRP) e riunioni tecniche. Ha inoltre sviluppato il programma di valutazione economica dell’idrogeno, uno strumento per valutare l’economia della produzione di idrogeno su larga scala tramite l’energia nucleare. Ha anche guidato un CRP sull’esame della tecnoeconomia della produzione di idrogeno nucleare e sta concludendo un CRP di follow-up sulla valutazione degli aspetti tecnici ed economici della produzione di idrogeno nucleare per la distribuzione a breve termine.
