Il giro del mondo a idrogeno del catamarano Energy Observer

Si chiama Energy Observer, ed è un maxi-catamarano a motore partito per il giro del mondo in completa autonomia. In 6 anni toccherà 50 paesi e più di 100 porti senza produrre una molecola di CO₂ che non provenga dagli aliti del suo equipaggio. Un grande passo per le rinnovabili, ma che riaccende perplessità sul mito dell’idrogeno.

Procediamo per gradi. Il catamarano nasce negli anni ’80 in Canada. Anche prima di ricoprirsi di pannelli solari e turbine eoliche non era un catamarano come tutti gli altri. Aveva sì un bell’albero e due belle vele, ma era già un gioiello hi-tech da competizione, con un design che avrebbe influenzato per sempre la progettazione dei multiscafi. Nella sua storia viene ingrandito, riallestito (ma sarebbe più corretto dire armato) più volte, fino all’acquisto da parte della fondazione di Nicolas-Hulot, ambientalista ed ex ministro dell’ecologia in Francia, uno che nel curriculum ha anche rischiato di diventare l’inquilino principale dell’Eliseo. Bene, con circa 5 milioni di Euro il catamarano è pronto per affrontare un viaggio di 6 anni come ambasciatore delle rinnovabili, un po’ come il Solar Impulse, l’aereo ad energia solare del quale abbiamo già parlato in un precedente articolo e che figura tra gli sponsor. Energy-Observer toccherà grandi città, capitali, luoghi dall’ecosistema in pericolo e siti Unesco.

Per riuscirci senza produrre un grammo di CO₂ il maxi-catamarano è stato armato con pannelli solari, due turbine eoliche e celle a combustione all’idrogeno. L’idrogeno verrà prelevato dall’acqua di mare. Sarà come navigare su una immensa distesa di carburante. Ma la scelta di utilizzare l’idrogeno come fonte primaria di alimentazione per i motori merita qualche riflessione in più, perché come carburante, va detto, è stato eccessivamente favoleggiato. Ad oggi l’unico vero vantaggio monetizzabile dell’estrazione dell’idrogeno dall’acqua deriva dal prodotto di scarto: l’ossigeno.

Sul sito di Energy Observer si legge: l’idrogeno è l’elemento più abbondante nell’universo. Ed è vero. È il carburante dal più alto rendimento energetico a parità di massa. Ed è vero. Se lo bruciamo non produce CO₂, neanche polveri, solo acqua. Sacrosanto. Peccato che non sia così a portata di mano quanto lo descrivono tutti i sostenitori. Se vogliamo estrarlo senza un enorme dispendio energetico dobbiamo accettare l’eterno dualismo del diavolo e l’acquasanta, cioè prelevarlo dagli idrocarburi. Carbone compreso. L’idrogeno ‘pulito’ invece si ottiene solo dall’acqua e tramite elettrolisi. Con grande impiego di energia. Energia possibilmente pulita, come è il caso di Energy Observer che per estrarlo dal mare si serve di turbine eoliche e pannelli solari. Ma l’idrogeno è davvero controverso. Per capire perché bisogna accettare che in chimica, fisica e termodinamica non esistono moltiplicazioni dei pani e dei pesci. Per separare gli atomi, due di idrogeno e uno d’ossigeno combinati in una molecola d’acqua, serve energia. Tanta energia. Se poi usiamo l’idrogeno come combustibile, quegli atomi lì li ricombiniamo insieme. Possiamo farlo con un flusso di elettroni o una scintilla. Non importa, alla fine otteniamo altra energia. Ma ne abbiamo già spesa tanta. Di più o di meno di quella che otteniamo nel ricombinare le particelle tra loro?

Non c’è bisogno di essere professori al MIT per capire che in questo fare e disfare… di energia se ne perde. E tanta. È decisamente più logico ed economico alimentare un motore elettrico direttamente con energia solare, eolica, idroelettrica, qualsiasi cosa, senza passare per l’idrogeno. Si risparmia. È la termodinamica che lo sostiene, non l’opinione dei blogger. Purtroppo pochissimi, tra giornalisti e pubblico, hanno riflettuto su questo trascurato concetto.

Un grosso fumo negli occhi, ed è il caso di dirlo visto quello che succede quando esplode un razzo vettore, è stato dirottare l’attenzione del pubblico sul problema più visibile dell’idrogeno: il suo stoccaggio. Diciamo che uno Shuttle che esplode alla partenza è decisamente traumatico e spettacolare. L’idrogeno non solo è altamente esplosivo, per portarsene dietro una scorta utilizzabile e che non occupi il volume di uno Zeppelin bisogna comprimerlo a pressioni indicibili. Anzi refrigerarlo a -253°C. Su tutto questo Energy Observer ha un vantaggio: l’idrogeno in mare è disponibile sempre e in grandi quantità, sotto gli scafi. Vero. Ma la domanda resta: perché passare per l’idrogeno?

Energy Observer annuncia dal sito che l’intenzione è quella di sperimentare le più ardite tecnologie in ambienti estremi. La scienza da tempo sta esplorando la redditività energetica delle celle (o pile) a combustione d’idrogeno. Grazie alle nanotecnologie, come per esempio il grafene, oggi questi strumenti hanno raggiunto gradi di efficienza che non esistono altrove. Le celle a combustione all’idrogeno funzionano come una batteria chimica, ma vengono alimentate dal flusso di combustibile, cioè dall’idrogeno, che a sua volta genera un flusso di elettroni, cioè energia elettrica.

Le batterie hanno i loro grossi limiti, sia di dispersione che di peso. Solar Impulse, l’aereo svizzero ad energia solare, nel suo viaggio intorno al mondo ci ha insegnato che la più grande sfida è immagazzinare l’energia solare catturata durante le ore diurne. Che le celle (o pile) a combustibile riescano, almeno in mare, a competere con le batterie solari? Le più grandi sorprese vengono da dove non ce lo aspettiamo. E risultati, facendo gli auguri a Energy Observer, li conosceremo non prima di 6 anni. Intanto l’università di Stanford ne ha fatta un’altra delle sue: ha manipolato geneticamente dei cianobatteri per indurli a produrre idrogeno. Certe cose fanno paura, certo, ma è solo in questi ultimi due paragrafi che si può leggere un barlume fattibile di futuro, per l’idrogeno, prima di fare capriole di gioia. Con buona pace di ‘Ritorno al futuro’ e degli pseudo-scienziati ‘underground’.

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