Nel 2021 la domanda globale di idrogeno è stata di circa 94 Mt; di questi, 40 Mt sono stati impiegati dal settore della raffinazione del petrolio o come reagente o come fonte di energia. I restanti 50 Mt di idrogeno sono stati utilizzati dall’industria chimica, di questi: tre quarti sono stati destinati alla produzione di ammoniaca per fertilizzanti, esplosivi e altri prodotti chimici; un quarto per la produzione di metanolo per solventi, carburanti e prodotti petrolchimici.
Secondo la International Energy Agency (IEA), l’idrogeno e i suoi derivati ricoprono un ruolo importante nella decarbonizzazione dei settori hard to abate, cioè quei settori in cui le emissioni di anidride carbonica sono difficili da abbattere, come nell’industria pesante, la navigazione, l’aviazione e il trasporto pesante.
L’impiego dell’idrogeno sta crescendo in diversi settori, in particolare in quello siderurgico, responsabile di circa il 5% delle emissioni di CO2 nell’UE e del 7% a livello globale e in quello dei trasporti, che nel 2021 ha contribuito per circa il 20% alle emissioni globali di CO2.
Dal lato dell’offerta, la capacità produttiva degli elettrolizzatori è raddoppiata a partire dal 2021, raggiungendo quasi 8 GW all’anno; la realizzazione di tutti i progetti in cantiere potrebbe portare a una capacità installata di elettrolizzatori pari a 134-240 GW entro il 2030, il doppio delle attese rispetto allo scorso anno.
I brevetti come indicatori delle prospettive per il settore dell’idrogeno
Un punto di vista privilegiato, per analizzare gli sviluppi futuri delle tecnologie a idrogeno, lo offre il report Hydrogen patents for a clean energy future pubblicato dalla IEA e dall’European Patent Office (EPO) a gennaio 2023. Il rapporto analizza le tendenze delle tecnologie relative all’idrogeno nel periodo che va dal 2011 al 2020, misurate in termini di famiglie di brevetti internazionali (International Patent Families, IPF). Ogni famiglia di brevetti rappresenta una stessa invenzione per cui sono stati depositati domande di brevetto in più paesi.
I brevetti, infatti, sono il primo segnale di innovazione industriale e consentono un’analisi globale delle tendenze su una vasta gamma di tecnologie suddivise in tre settori chiave: produzione dell’idrogeno; stoccaggio, distribuzione e trasformazione; usi finali. In generale, circa la metà dei brevetti internazionali relativi a tecnologie legate all’idrogeno, nel periodo 2011-2020, erano relativi alla produzione, mentre i restanti brevetti erano suddivisi tra le applicazioni finali dell’idrogeno e tecnologie per lo stoccaggio, la distribuzione e trasformazione dell’idrogeno. Va segnalato che lo sviluppo della tecnologia per la produzione dell’idrogeno si sta spostando sempre di più verso soluzioni a basse emissioni, come l’elettrolisi; infatti, l’80% dei brevetti depositati nel 2020 erano motivate dalle preoccupazioni per i cambiamenti climatici.
A livello globale, rispettivamente con il 28% e il 24%, UE e Giappone hanno il maggior numero di brevetti sulle tecnologie relative all’idrogeno in tutti e tre i settori monitorati. Gli Stati Uniti invece hanno contribuito con solo il 20 per cento, perdendo terreno nel periodo 2011-2020. Mentre l’innovazione relativa all’idrogeno, proveniente dalla Corea del Sud e dalla Cina, ha appena iniziato a emergere a livello internazionale, aumentando costantemente nel periodo 2011-2020, con tassi di crescita annui medi rispettivamente del 12,2% e del 15,2%, con una grande attenzione da parte della Corea del Sud agli usi finali dell’idrogeno.
