MOBILITÀ
Il tema della mobilità riveste un particolare interesse nell’ambito delle tecnologie dell’idrogeno, sia per l’impatto potenziale sulle strategie di decarbonizzazione degli ambienti urbani, sia per la vicinanza alla maturità commerciale di molte delle tecnologie attualmente disponibili.
Le tematiche fondamentali legate al settore della mobilità idrogeno sono state già analizzate in sede di definizione del Piano Nazionale di Sviluppo ‘Mobilità Idrogeno Italia’, elaborato da H2IT nel 2016 e poi inserito nel Decreto Legislativo N°257 del 2016 di recepimento della Direttiva 2014/94/UE sulla realizzazione di un’infrastruttura per i combustibili alternativi.
Tale piano è stato aggiornato e ampliato nel Novembre 2019, come contributo alla discussione sull’aggiornamento della Direttiva DAFI nel contesto nazionale e ai cui contenuti si rimanda per ulteriori approfondimenti. Con la pubblicazione della Regola tecnica di prevenzione incendi per la progettazione, costruzione ed esercizio degli impianti di distribuzione di idrogeno per autotrazione Decreto del Ministro dell’Interno di concerto con il Ministro delle Infrastrutture e dei trasporti del 23 ottobre 2018, l’Italia si adegua agli standard europei e si apre al mercato dei veicoli idrogeno.
La versione finale del PNIEC pubblicata a dicembre 2019 include l’idrogeno in tutte le dimensioni analizzate. In particolare il Piano indica un obiettivo specifico per l’utilizzo di idrogeno verde in ambito trasporti pari ad almeno l’1% delle FER trasporti al 2030, attraverso l’uso diretto nelle auto, negli autobus, nel trasporto pesante, in alcune tratte ferroviarie non elettrificate e nel trasporto marittimo o attraverso l’immissione nella rete del gas.
Stazioni di rifornimento
Le stazioni di rifornimento (HRS-Hydrogen Refuelling Station) costituiscono il perno del sistema, attorno al quale si sviluppano le forme di mobilità su gomma, ferroviaria e marittima. Al fine di avere tassi di penetrazione del mercato di veicoli idrogeno consistenti, la costruzione di una sufficiente infrastruttura di rifornimento per l’idrogeno è pertanto essenziale per renderne possibile una diffusione su larga scala.
Mobilità su gomma
All’interno della tematica vengono affrontati diversi tipologie di mobilità su gomma; auto, autobus, camion e veicoli per la movimentazione di materiali.
I veicoli a celle a combustibile possono ormai fornire un servizio di trasporto paragonabile ai veicoli alimentati con combustibili tradizionali, in termini di tempi di rifornimento e autonomia, ma con emissioni allo scarico nulle.
Anche se i veicoli a batterie rappresentano una alternativa molto competitiva soprattutto su brevi percorrenze, l’uso della tecnologia dell’idrogeno ha la potenzialità di affermarsi nel settore del trasporto pesante e nell’utilizzo di autobus con lunghi tempi di utilizzo sia in percorso urbano che interurbano.
Mobilità ferroviaria
I treni ad idrogeno sono considerati
una soluzione competitiva per quelle tratte attualmente non elettrificate e con bassa frequenza di servizio, ma con discrete percorrenze. Tali condizioni sono molto diffuse nel trasporto ferroviario, rendendo la mobilità ferroviaria ad idrogeno interessante dal punto di vista economico. I treni a celle a combustibile sono una realtà già in servizio passeggeri in alcuni Paesi europei in sostituzione delle soluzioni tradizionali, il cui business case positivo è stato evidenziato anche da studi europei.
Mobilità marittima
Il trasporto marittimo sta subendo forti pressioni internazionali per quanto riguarda le emissioni. Di conseguenza si registra un notevole incremento delle attività finalizzate allo sviluppo di soluzioni efficaci per abbattere le emissioni provocate dai traffici marittimi. In un contesto più allargato, i porti (così come gli aeroporti) rappresentano uno snodo chiave, dove diverse tipologie di mobilità possono far sinergia e dove le tecnologie dell’idrogeno possono essere validamente utilizzate per tutte le esigenze (mobilità, chemicals, generazione elettrica). In questo senso la filiera nazionale può contare sulla presenza di leader di mercato mondiali per sviluppare i primi prototipi e permettere la transizione verso una mobilità marittima green. Ugualmente interessante può essere l’utilizzo di combustibili ad alto contenuto di idrogeno quali l’ammonica
Proposte migliorative e priorità d’azione
PRIORITÀ 1 – Realizzare una rete di stazioni di rifornimento
Non è possibile sviluppare un mercato per i veicoli a celle a combustibile senza la presenza di un’adeguata infrastruttura di produzione e distribuzione dell’idrogeno. Questa priorità può essere affrontata attraverso l’implementazione di un Piano Attuativo in grado di supportare lo sviluppo della mobilità stradale e ferroviaria lungo le
tratte TEN-T core e quella marittima nei porti, incentivando sinergie tra TEN-E e TEN-T allo scopo di creare un dialogo diretto tra produzione, utilizzo, trasporto, e quindi incrementare la domanda di idrogeno. Tale piano di sviluppo dovrà essere inserito in un programma coordinato che veda nell’idrogeno un punto importante della strategia nazionale, in linea con gli impegni di decarbonizzazione e sostenibilità del settore energetico europeo, per lo sviluppo della filiera industriale, con interventi specifici a livello nazionale e territoriale.
POLICY 4.1
• Creare un piano di sviluppo di una rete di stazioni di rifornimento per l’idrogeno (anche in relazione alla possibilità di realizzare stazioni miste in cui vengano riforniti idrogeno/combustibili tradizionali e alternativi/ricarica elettrica), affinché la filiera industriale italiana possa investire e sviluppare infrastrutture contribuendo alla decarbonizzazione del settore dei trasporti.
• Prevedere un sostegno pubblico da integrare con fondi comunitari europei e un cofinanziamento di bandi finanziati dalla EU con fondi nazionali, per la realizzazione dell’infrastruttura di rifornimento adeguata alla diffusione di mezzi idrogeno
PRIORITÀ 2 – Prevedere un sostegno pubblico per l’acquisto di veicoli e per la realizzazione delle stazioni di rifornimento
Solo le industrie private sono nella posizione di implementare la necessaria infrastruttura di rifornimento, e le case automobilistiche potranno sviluppare e commercializzare veicoli FCEV solo se una minima rete di distribuzione sarà pianificata e realizzata. Il sostegno pubblico è particolarmente necessario durante le prime fasi di sviluppo, sia nell’acquisto dei veicoli che nella realizzazione delle stazioni di produzione e rifornimento. Risulta necessario fissare obiettivi chiari e raggiungibili per lo sviluppo della tecnologia, identificando azioni specifiche nel quadro della mobilità su gomma, ferroviaria e marittima ed erogando incentivi specifici per la riduzione dei costi di investimento ed operativi, in grado di permettere lo sviluppo di un mercato specifico di settore nel rispetto del principio di neutralità tecnologica
POLICY 4.2
• Sviluppare contestualmente politiche di sostegno specifico per la connessione dei distributori ad una rete di trasporto/distribuzione che permettano l’alimentazione delle stazioni di rifornimento anche se lontano da siti di produzione di grandi dimensioni di idrogeno verde e blu nel breve termine, centralizzati.
• Interventi specifici per la mobilità su gomma nelle politiche di incentivazione all’uso di veicoli elettrici a Fuel Cell da parte di privati e aziende pubbliche (oggi calibrati solo su auto elettriche a batterie).
• Definizione di una politica incentivante in termini di defiscalizzazione all’acquisto di veicoli e/o incentivi fiscali concessi a operatori che scelgono l’impiego dell’idrogeno in applicazioni market-ready quali i camion, gli autobus, le flotte di taxi e i veicoli per la movimentazione materiali e in tutte le applicazioni relative alla mobilità stradale laddove il tempo di ricarica costituisce un fattore economico e vi siano percorsi/consumi prevedibili, anche tramite nuovi paradigmi di ricarica (p.e. sostituzione di serbatoi per veicoli nei quali è possibile immaginare un processo di standardizzazione dei serbatoi stessi).
POLICY 4.3
• Sostegno alla creazione del mercato tramite l’incentivazione all’acquisto di treni a idrogeno o al finanziamento per la realizzazione di stazioni di rifornimento dotate di elettrolizzatori per l’autoproduzione e/o allacciate ad una futura rete di trasporto/distribuzione dell’idrogeno.
• Sostenere lo sforzo economico delle imprese ferroviarie nell’anticipare l’abbandono dei treni diesel sulle tratte non elettrificate in anticipo rispetto alla scadenza oggi prevista del 2050 valorizzando in termini economici la riduzione delle emissioni e sostenendo l’acquisto di treni nuovi o il retrofitting di treni diesel così come la realizzazione di stazioni di rifornimento.
• Identificare tratte campione non elettrificate dove incentivare la adozione di treni a idrogeno (anche ibridi con pantografo per le tratte parzialmente elettrificate) per favorire lo sviluppo di esperienze e conoscenze preliminari all’uso dei treni a idrogeno su tratte non elettrificate
Le tecnologie ad idrogeno attuali permettono l’applicazione a bordo delle navi fino a potenze limitate. Una reale trasformazione del trasporto marittimo potrà avvenire promuovendo dapprima l’adozione dell’idrogeno nelle navi con potenza ed autonomia limitate, mentre in parallelo viene sostenuta la scalabilità in potenza delle tecnologie ad idrogeno e la loro integrazione a bordo di navi di maggiori dimensioni. Grazie a valore generato della navalmeccanica e dello shipping italiani, la filiera tecnologica italiana ha la possibilità di guadagnare un ruolo di assoluta leadership nelle tecnologie ad idrogeno, sviluppando la competitività nazionale nello scenario di mercato internazionale e potendo incidere significativamente sull’efficientamento e la flessibilità delle infrastrutture (es. portuali).
Allo stesso modo la capacità di sviluppare mezzi di trasporto, in particolare per il settore navale dove lo sviluppo tecnologico richiede maggiori attività di R&D e scalabilità in potenza delle soluzioni, rappresenta un elemento di competitività per l’industria nazionale.
POLICY 4.4
• Sostegno ed incentivazione dell’adozione ed uso delle tecnologie ad idrogeno su mezzi navali (nuovi o refittati) con potenze medio basse ed autonomia ridotta, anche in combinazione con maggiori gradi di elettrificazione delle navi.
• Sostegno alle attività di ricerca, sviluppo e innovazione per la realizzazione di sistemi di generazione elettrica di potenza per uso marittimo e per lo sviluppo prototipale di navi con tecnologia ad idrogeno di grandi dimensioni.
• Supportare i grandi costi infrastrutturali legati ai processi di bunkeraggio, a stazioni di rifornimento in porto e ad altre soluzioni per il bunkering di combustibili alternativi, sia in banchina che a mare, o la ricarica di navi mediante fonti energetiche da combustibili alternativi (es. idrogeno e derivati).
PRIORITÀ 3 – Integrazione tra diverse forme di mobilità e usi finali
L’approccio multimodale risulta interessante per la condivisione dei costi dei centri di produzione di idrogeno, che permette una riduzione del TCO del costo infrastruttura. La realizzazione di punti di rifornimento industriali per flotte di mezzi a celle a combustibile possono contribuire in modo importante alla diffusione capillare della tecnologia e rifornire contemporaneamente veicoli per la movimentazione di materiali e flotte aziendali. L’integrazione intersettoriale a livello di porto (o aeroporto) che evolve dall’essere un hub di commodity energetica diventando un punto di HRS per servizi a terra e un punto di bunkering per tratte point-to-point ne incentiva la fattibilità economica
POLICY 4.5
• Realizzare una politica di integrazione tra diverse forme di mobilità e di altri usi finali, tramite la realizzazione di Hydrogen Valleys per l’integrazione intersettoriale della catena energetica e degli utilizzatori finali, e sviluppando gli hub logistici (come porti e aeroporti) per favorire la crescita della domanda, lo scale-up dei dispositivi e di conseguenza la riduzione dei costi.
PRIORITÀ 4 – Definizione di un quadro normativo/autorizzatorio chiaro e armonizzato a livello internazionale
Risulta necessario sviluppare un sistema normativo/autorizzatorio (armonizzato a livello internazionale) in
grado di definire un quadro chiaro che consenta alle aziende coinvolte nell’intera filiera di operare, su uno scenario europeo, in condizioni non aleatorie.
POLICY 4.6
• Definizione di una normativa, armonizzata a livello internazionale, per l’autorizzazione, la gestione e lo stoccaggio dell’idrogeno a bordo delle navi, dei treni e nei porti.
• Chiarimento del quadro normativo sulla base delle nuove iniziative prese in ambito europeo finalizzato anche alla standardizzazione tecnica e alla univocità interpretativa da parte di tutti gli Stati membri (ISO-TC197, Direttiva 2019/2144, UNECE134, aggiornamento triennale DAFI…).
• Superamento delle limitazioni legate alla impossibilità di integrare i distributori in stazioni multi-purpose/multifuel ed ai limiti imposti in termini di divieto di utilizzo in modalità self-service.
• Partecipare attivamente a tavoli della normativa e conseguentemente attuare piani nazionali di intervento pubblico incentivanti (armonizzati a livello centrale e locale) per implementare le soluzioni e le tecnologie necessarie
Per il settore marittimo risulta fondamentale definire dei target internazionali per la riduzione delle emissioni associate al trasporto marittimo utilizzando combustibili alternativi (regolamenti IMO ed europei)
POLICY 4.7
• Partecipare attivamente a tavoli della normativa e conseguentemente attuare piani nazionali di intervento pubblico incentivanti (armonizzati a livello centrale e locale) per implementare le soluzioni e le tecnologie necessarie
PRIORITÀ 5 – Sviluppare normative chiare di omologazione relative alla immissione sul mercato di veicoli, treni e navi nuovi o da retrofitting
Oltre a definire un quadro normativo riguardo i temi della sicurezza, manca un riferimento chiaro ed univoco per l’omologazione dei veicoli nuovi o prodotti con retrofitting di mezzi di trasporto esistenti.
POLICY 4.8
• Definizione di un sistema normativo in grado di garantire la omologazione dei treni a idrogeno nuovi o provenienti da retrofitting di soluzioni diesel esistenti e delle necessarie autorizzazioni alla ricarica a pressioni elevate (350 bar) e alla circolazione, anche in relazione alle normative operative e di sicurezza che si stanno sviluppando nel resto dell’Europa.
• Definizione di normative e di standard armonizzati a livello internazionale per la omologazione dei sistemi e componenti utilizzati su navi nuove alimentate a idrogeno e per interventi di retrofitting.
• Istituzione di un ente di riferimento per la regolazione del mercato dei veicoli a Fuel Cell e la definizione delle normative di omologazione di veicoli nuovi o sottoposti a retrofit.
PRIORITÀ 6 – Standardizzazione dei componenti comuni della supply chain
Risulta opportuno ridurre il numero dei dispositivi su cui concentrare investimenti e sviluppo tecnologico da parte delle case costruttrici con un decremento generale dei costi lungo tutta la catena del valore dell’idrogeno.
POLICY 4.10
• Incentivazione e sostegno a processi di standardizzazione della supply chain per la riduzione dei costi complessivi.
PRIORITÀ 7 – Riduzione del costo dell’idrogeno alla pompa
Si sottolinea la necessità di prendere provvedimenti per ridurre il costo dell’idrogeno per l’utente finale, il quale deve essere messo nelle condizioni di poter scegliere tra le opzioni disponibili.
POLICY 4.9
• Interventi per ridurre il costo dell’idrogeno al distributore idrogeno su strada tramite incentivazioni di entità sulla base delle emissioni di CO2 evitate (in ordine crescente blu e verde).
• Interventi sugli oneri di sistema che consentano di ridurre i costi associati alla generazione di idrogeno da elettrolisi nelle stazioni di rifornimento usando elettricità di rete proveniente da fonte rinnovabile.
• Introduzione di target obbligatori, in termini di quote di mercato o di emissioni evitate che valorizzino le ridotte emissioni legate all’uso di idrogeno blu e green per far fronte ad un maggior costo dell’idrogeno rispetto ai combustibili più inquinanti tradizionali nel trasporto ferroviario.
• Incentivazione all’uso dell’idrogeno su navi che compiono tratte regolari e predicibili (p.e. traghetti o trasporto pubblico locale) e/o in zone portuali, di interesse turistico o ambientale (importanza dell’impatto delle emissioni) con tempi di ricarica e oneri di payload ridotti rispetto a soluzioni che utilizzino le batterie.
Vedi altri elementi della FILIERA IDROGENO – Fonte @reportH2IT
Filiera Idrogeno: 2.7 TRASPORTO, DISTRIBUZIONE E TRATTAMENTO
The Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU)
L’ FCH JU è un partenariato pubblico privato unico che sostiene le attività di ricerca, sviluppo tecnologico e dimostrazione (RST) nelle tecnologie energetiche delle celle a combustibile e dell’idrogeno in Europa.
Ricerca Mackenzie: verso una diminuzione dei costi per l’idrogeno
Diminuzione dei costi dell’idrogeno
