Nella transizione energetica, l’idrogeno è tra i migliori candidati per decarbonizzare i settori industriali con alta intensità energetica e poche opzioni di elettrificazione, ed il settore del trasporto pesante. Offre anche flessibilità e capacità di stoccaggio a lungo termine per il settore elettrico, direttamente o anche assieme ai suoi carriers (ammoniaca, metanolo, ecc.).
Le potenzialità sono molteplici e il progresso tecnologico nel settore cresce rapidamente. Lo dimostra bene Saipem, leader globale nell’ingegneria e nella costruzione di grandi progetti nei settori dell’energia e delle infrastrutture. L’azienda, con alle spalle oltre 60 anni di esperienza nella produzione di idrogeno e derivati come ammoniaca e metanolo può contare su 65 impianti realizzati a livello globale in cui Saipem ha progettato soluzioni per la produzione di idrogeno, sia come componente principale che integrato in processi più complessi come gas-to-liquids, gassificazione o produzione di fertilizzanti.
Ad oggi Saipem può vantare alcuni primati degni di nota nel campo, come la realizzazione dell’impianto Qafco V, maxi-complesso per la produzione di fertilizzanti, in grado di produrre oltre 4.600 tonnellate al giorno di ammoniaca, o il complesso Jazan IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) in Arabia Saudita, il più grande impianto di gassificazione integrato al mondo capace di produrre 184.000 Nm3 all’ora di idrogeno (circa 16,5 tonnellate/ora).
Saipem ha inoltre recentemente applicato per la prima volta al progetto CERES (Perdaman) in costruzione in Australia la tecnologia di reforming Syncor™ di Topsoe, che permette di ridurre le emissioni di CO₂ con uno schema di processo che la rende ideale anche per progetti di idrogeno e ammoniaca “low carbon”. L’impianto, con il suo elevato livello di modularizzazione, punta a produrre ogni giorno 3.500 tonnellate di ammoniaca convertite in 6.200 tonnellate di urea.
Partendo da queste solide radici tecniche, tecnologiche ed esecutive, Saipem sta supportando il cambiamento innovativo nel settore industriale ed energetico introdotto dall’idrogeno a basse emissioni, definendo una strategia a più fasi con cui accompagnare la diffusione del vettore. Una roadmap basata sull’integrazione di tecnologie e soluzioni, che esplora le potenzialità dell’idrogeno verde – ottenuto dall’elettrolisi dell’acqua alimentata da rinnovabili – e dell’idrogeno blu – generato a partire dai carburanti fossili con cattura delle emissioni, guardando alla domanda industriale nel breve/medio termine e quella dei trasporti pesanti nel medio/lungo termine, per arrivare fino alla creazione di una catena del valore che punti, sul lungo periodo, all’implementazione del Power-to-X nei settori e sistemi energetici più promettenti.
L’idrogeno nello scenario europeo
Per comprendere le grandi potenzialità e gli usi dell’idrogeno a basse emissioni è utile partire dallo scenario europeo attuale.
Sono ormai passati quattro anni da quando la Commissione europea ha lanciato la sua ambiziosa strategia sull’idrogeno, riconoscendo il vettore come uno dei pilastri fondamentali per la decarbonizzazione dell’economia. Oggi gli investimenti nella produzione “pulita” dell’H2 stanno crescendo rapidamente e non solo nel Vecchio Continente.
Tuttavia, allo stato attuale i volumi di idrogeno a basse emissioni prodotti sono ancora bassi.
Secondo il Clean Hydrogen Monitor 2024, la capacità produttiva di idrogeno in Europa ammontava a 10,8 milioni di tonnellate all’anno alla fine del 2023, suddivisa tra 555 installazioni.
In questo contesto i metodi di reforming del gas come lo steam methane reforming (SMR), l‘ossidazione parziale (POX) e reforming autotermico (ATR) dominano ancora il settore con una quota di 68.4% sulla capacità totale degli impianti europei. Segue il processo di reforming catalitico dei gas di scarico delle raffinerie petrolifere (22,2%) e quindi l’idrogeno ottenuto come prodotto secondario di altri processi. Vale a dire quelli per generare etilene e stirene (4,9%) e quello di elettrolisi delle salamoie (3.6%) per produrre cloro.
Detto in altri termini l’idrogeno pulito (verde e blu) rappresenta solo lo 0,9% della capacità di produzione europea, con l’elettrolisi dell’acqua a quota 0,4% e il reforming con cattura delle emissioni allo 0,5%.
La situazione dovrebbe cambiare anche grazie alle nuove norme comunitarie in materia. I nuovi target della direttiva sulle rinnovabili RED III per l’impiego dei combustibili rinnovabili di origine non biologica (idrogeno e derivati) impongono una quota di RFNBO del 42% al 2030 e del 60% al 2035 nel settore industriale, raffinerie escluse. E strumenti come le Aste e il Meccanismo pilota della nuova Hydrogen Bank, gli IPCEI e la futura disciplina sugli aiuti di Stato dovrebbero dare una mano alle sfide ancora aperte.
Ma quello che emerge guardando oggi il mercato è soprattutto la necessità di avvicinare il più possibile l’offerta alla domanda, attraverso soluzioni che rispondano ai bisogni degli utilizzatori finali. Con un occhio sempre aperto sulla tutela ambientale e la riduzione dei costi.
È a questo livello che si inserisce la strategia sull’idrogeno di Saipem. L’azienda sta fornendo il suo contributo attraverso una serie tecnologie innovative dedicate all’idrogeno verde e blu, accordi internazionali e una visione a lungo termine.
Esattamente in questa direzione, Saipem ha sviluppato una visione integrata, capace di offrire soluzioni modulari, replicabili e pronte all’implementazione industriale, anche attraverso l’industrializzazione di elettrolizzatori e unità di cattura della CO₂, preassemblati o containerizzati, per ridurre tempi e costi di realizzazione.
L’idrogeno verde nella strategia di Saipem
La società ha impostato una strategia fatta di innovazione tecnologica, partnership e lungimiranza e oggi è in grado di offrire soluzioni avanzate per la produzione di idrogeno, sia a terra che in mare.
Soluzioni come IVHY™️ 100, l’elettrolizzatore alcalino da 100 MW chiavi in mano presentato nell’autunno 2024 rappresenta un’innovazione unica all’interno di questo panorama. Si tratta infatti di un impianto compatto, modulare e scalabile, pensato appositamente per supportare il percorso di decarbonizzazione nei settori “Hard-to-Abate”. Cuore del dispositivo, la tecnologia di elettrolisi alcalina messa a punto da Nel ASA, il cui stack ha un consumo energetico competitivo rispetto alle altre tecnologie, rappresentando un vero e proprio record nell’efficienza di settore.
La soluzione è parte di una gamma più ampia di impianti pre-ingegnerizzati che Saipem propone con configurazioni flessibili, integrando anche la propria tecnologia proprietaria CO₂ Solutions per la cattura delle emissioni.
Il ruolo delle Valli dell’Idrogeno
Dal mare all’entroterra italiano. In questi anni l’impegno di Saipem nella nuova economia dell’idrogeno ha messo radici anche in una delle configurazioni infrastrutturali più interessanti del settore. Parliamo delle cosiddette Hydrogen Valley, ecosistemi territoriali integrati che mettono assieme domande e offerta del vettore.
Nel dettaglio Saipem, come parte di una Special Purpose Vehicle (SPV) che include anche Edison e Sosteneo, sta sviluppando nel Belpaese il progetto “Puglia Green Hydrogen Valley”, che prevede la realizzazione di due impianti a Brindisi e Taranto per una capacità complessiva di 160 MW di elettrolisi, alimentata da fotovoltaico dedicato e da energia verde prelevata dalla rete.
Si tratta di una delle prime iniziative su scala nazionale per la produzione di idrogeno verde, con un potenziale produttivo che a regime potrebbe raggiungere circa 250 milioni di metri cubi l’anno, destinando il vettore alle industrie presenti sul territorio e con una riduzione dell’emissioni di CO2 di circa 160.000 tonnellate l’anno. L’H2 verde potrebbe, ad esempio, essere impiegato per ridurre l’impronta di carbonio dei cosiddetti impianti “hard to abate”, quali acciaierie e raffinerie. La posizione strategica del progetto lo rende idoneo anche per una futura connessione con altre valleys in Europa mediante l’European Hydrogen Backbone.
L’iniziativa rappresenta una delle prime per la produzione di idrogeno rinnovabile su larga scala e fa parte dei 33 progetti inclusi dalla Commissione Europea nell’IPCEI Hy2Infra. Lo scorso anno il Progetto ha ricevuto dalla Commissione la notifica di approvazione finanziamento IPCEI.
Il modello Hydrogen Valley rientra nella visione strategica integrata di Saipem, che punta a creare sinergie tra generazione, utilizzo e trasporto dell’idrogeno su scala locale, favorendo al contempo l’autonomia energetica e la resilienza dei territori.
Come trasportare l’idrogeno, la visione integrata di Saipem
Far incontrare l’offerta con la domanda nella maniera più rapida possibile è un passaggio essenziale. Ecco perché Saipem da tempo sta lavorando anche a soluzioni tecniche per il trasporto del vettore, liquido o gassoso, in reti esistenti e di nuova concezione o via mare. I primi risultati non si sono fatti attendere.
Proprio in questo frangente, Moss Maritime, azienda norvegese controllata da Saipem, assieme a Equinor, Viking Cruises, DNV-GL e Wilhelmsen, ha realizzato un nuovo design navale per il bunkeraggio dell’idrogeno liquefatto (LH2) in caso di trasporto marittimo di breve/media distanza. Il progetto ha già superato una valutazione preliminare di sicurezza e fattibilità da parte di DNV e permette di stoccare in due serbatoi cilindrici a pressione 9.000 m3 di idrogeno liquido (circa 500 tonnellate) a una temperatura di -253°C.
Per i trasporti su lunghe distanze è invece in fase di sviluppo un concept ad hoc: la nave Moss LH2, pensata per trasportare 130.000-140.000 m3 di idrogeno liquefatto su larga scala.
Questo concept rappresenta una delle prime soluzioni a livello mondiale in grado di soddisfare la futura domanda di import-export di idrogeno liquido tra i grandi hub di produzione e consumo
Saipem sviluppa studi di fattibilità per l’adeguamento delle infrastrutture esistenti al trasporto di idrogeno miscelato e puro, dal bilancio energetico alla verifica dell’idoneità delle condotte e degli impianti di compressione esistenti, comprese le distanze di sicurezza in presenza del vettore.
In sintesi, l’impegno di Saipem nel settore dell’idrogeno è fondamentale per la transizione energetica globale. Con soluzioni innovative e una visione integrata che abbraccia tutta la filiera, l’azienda sta affrontando le sfide della decarbonizzazione attraverso tecnologie avanzate come gli impianti modulari IVHY™️, le Hydrogen Valley e l’idrogeno blu e verde. Questi progetti rispondono alle esigenze di sostenibilità e efficienza, allineandosi con le politiche europee e globali. Saipem è così pronta a guidare il futuro energetico, facendo dell’idrogeno una risorsa chiave per la crescita industriale e la tutela ambientale.
In collaborazione con Saipem