Caldaia a idrogeno, perché è il riscaldamento del futuro

In natura è ovunque, può essere prodotto in modo sostenibile, bruciando non produce CO2. E le caldaie a idrogeno per il riscaldamento green sono già disponibili.

Le caldaie a idrogeno non sono un’utopia, ma una realtà che tra poco tempo potrebbe garantire il riscaldamento green degli edifici. L’Europa sta puntando proprio su questa fonte energetica - insieme alle tradizionali rinnovabili come eolico e fotovoltaico - per raggiungere l’azzeramento delle emissioni nette nel 2050. E anche il PNRR, il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, pone l’idrogeno al centro di importanti sviluppi e finanziamenti (quasi 1 miliardo di euro divisi tra diverse iniziative), con l’obiettivo di realizzare una filiera italiana. Per fare in modo che l’obiettivo si concretizzi, servono infrastrutture adeguate e, soprattutto, serve far decollare la produzione di questa preziosa risorsa.

Indice:

1. Caldaia a idrogeno: i vantaggi di questa fonte energetica
2. Tutti i colori dell’idrogeno per indicare la sua ecosostenibilità
3. La caldaia a idrogeno in miscela col metano è già pronta

Caldaia a idrogeno: i vantaggi di questa fonte energetica

L’idrogeno è un elemento largamente disponibile in natura (si pensi all’acqua) che ha il pregio di poter servire per diversi scopi: può viaggiare nelle tubature, come il gas naturale, ed essere bruciato in caldaie evolute destinate al riscaldamento o ai processi industriali, oppure può alimentare veicoli e altri mezzi elettrici sotto forma di “fuel cell”, ossia le pile a combustibile nelle quali l’idrogeno genera elettricità attraverso una reazione chimica con l’ossigeno. Inoltre - e questo è il vantaggio principale - l’idrogeno può essere prodotto in modo sostenibile e la sua combustione non provoca emissioni di CO2 (e riduce molto quelle di altri gas nocivi), fatto che lo rende un’alternativa perfetta ai combustibili fossili nella lotta al climate change, oltre che un’arma preziosa per rendere l’Europa indipendente dal gas metano.

Ecco, in sintesi, tutti i vantaggi dell’idrogeno:

• non è tossico, radioattivo né corrosivo;
• non contamina l’acqua e non causa danni all’ambiente;
• può essere trasportato e immagazzinato facilmente;
• può essere utilizzato in diversi settori: dal riscaldamento degli edifici all’industria alla mobilità elettrica;
• possiede una densità energetica (in relazione al potere calorifico) per kg più alta rispetto alle fonti fossili: 33,3 kWh/kg contro 13,9 kWh/kg del gas e gli 11,4 kWh/kg del petrolio;
• può essere prodotto e bruciato senza emissioni di CO2, quindi è ecosostenibile.

L’8 novembre, Maximilian Viessmann, CEO del Gruppo Viessmann, ha parlato dell’importanza della decarbonizzazione del riscaldamento e raffrescamento nel settore edile per il raggiungimento degli obiettivi climatici e del ruolo che l’idrogeno (H2) e gli altri gas “verdi” possono giocare per un approvvigionamento energetico affidabile e sostenibile. > Scopri l'impegno di Viessmann contro i cambiamenti climatici

Tutti i colori dell’idrogeno per indicare la sua ecosostenibilità

La reale ecosostenibilità dell’idrogeno dipende, però, da come viene prodotto. Questo elemento chimico non è disponibile in natura “puro”, ma deve essere ricavato da molecole di altre sostanze. Si può estrarre dall’acqua o dagli idrocarburi (ad esempio dal metano) ed è dall’accoppiata materia di origine+ processo produttivo che dipende il suo impatto complessivo sull’ambiente.

A questo proposito, esiste una classificazione sulla sostenibilità dell’idrogeno basata sui colori.

• L’idrogeno green è estratto dall’acqua con il processo dell’elettrolisi utilizzando elettricità prodotta da fonti rinnovabili. Le caldaie compatibili con l’idrogeno completano il ciclo virtuoso bruciando questo combustibile insieme all’ossigeno in modo molto efficiente e producendo come “scarto” l’acqua, in aggiunta al calore utilizzato per il riscaldamento. L’idrogeno verde è quindi totalmente privo di emissioni di CO2 anche per quanto riguarda il suo processo produttivo. Oggi produrre idrogeno green è ancora abbastanza costoso, ma si prevede che entro il 2050 i costi saranno paragonabili a quelli del gas naturale.
• L’idrogeno grigio, invece, è ricavato dal gas naturale tramite un processo che crea gas di sintesi utilizzando vapore, producendo una certa quantità di CO2 che viene emessa in atmosfera.
• L’idrogeno blu viene sempre estratto da idrocarburi, con la differenza che la CO2 generata nel processo viene catturata e immagazzinata.
• L’idrogeno turchese, infine, viene ottenuto mediante la pirolisi termica del metano. Non si produce CO2 ma carbonio solido e quindi il processo è carbon neutral, sempre che per produrre il calore necessario siano utilizzate fonti rinnovabili e che il carbonio venga immagazzinato in modo permanente.

La caldaia a idrogeno in miscela col metano è già pronta

A causa delle sue caratteristiche fisico-chimiche, le proprietà di combustione dell’idrogeno sono diverse da quelle del gas naturale e in una caldaia a idrogeno variano i parametri di funzionamento (quantità di ossigeno necessario al bruciatore, rendimento, efficienza, emissioni). Per funzionare con l’idrogeno, quindi, le caldaie devono avere caratteristiche specifiche, in particolar modo per quanto riguarda il sistema di controllo elettronico del bruciatore.

Viessmann, grazie al suo dipartimento di Ricerca&Sviluppo, ha anticipato i tempi con l’obiettivo di favorire concretamente l’avvio dell’era dell’idrogeno per il riscaldamento. Già dal 2021 offre alcuni modelli di caldaie a condensazione certificati “H2 Ready” con percentuali di idrogeno fino al 20% (sono le caldaie a condensazione a gas Vitodens serie 200, Vitodens serie 100 e Vitodens 050-W e la Vitocrossal 100).

Vitodens 200-W, ad esempio, è la caldaia a condensazione murale di Viessmann "amica dell'ambiente" grazie alla sua tecnologia H2 ready.

Questa caldaia a condensazione murale è a prova di futuro perché funziona con gas naturale che contiene fino al 20% di idrogeno, contribuendo in modo importante alla tutela del clima e alla protezione dell'ambiente.

Lo sapevi? L’ambiente trova finalmente lo spazio costituzionale che ha sempre meritato, diventando valore primario da proteggere e valorizzare. > Leggi l'approfondimento

Alcuni vantaggi:

• Messa in funzione facile e veloce con la nuova piattaforma di controllo Viessmann
• Nuovo touchscreen da sette pollici a colori per un utilizzo facile e intuitivo direttamente dal generatore o da qualsiasi luogo tramite l'app ViCare
• Affidabile ed efficiente grazie allo scambiatore di calore in acciaio inox Inox-Radial
• Nuovo bruciatore Matrix-Plus e regolatore automatico di combustione Lambda Pro Plus per un'elevata affidabilità di funzionamento
• Parti di ricambio ridotte al minimo grazie alla nuova strategia modulare per una manutenzione semplificata
• Compatibilità con le piattaforme digitali (Apple HomeKit, Alexa, Google)
• 5 anni di garanzia sul sistema connesso
  

I test di laboratorio effettuati dalla società, inoltre , hanno già mostrato la compatibilità con l’idrogeno fino al 30%, mentre su alcuni prototipi sarà presto verificata in condizioni di vita reale la compatibilità al 100%. Chi adotterà questi sistemi di riscaldamento sarà dunque già pronto per una progressiva transizione totale dal gas all’idrogeno.