Valutazione tecnico-economica e ambientale della produzione di Idrogeno per applicazioni aeronautiche: scenari Italiani ed Europei = Techno-economic and environmental assessment of hydrogen production for the aerospace industry: Italian and European scenarios

La transizione ecologica, intesa come il passaggio dalle fonti energetiche fossili a quelle rinnovabili, rappresenta una tematica di crescente rilievo nel dibattito contemporaneo. In tale contesto, l’impiego dell’idrogeno quale vettore energetico si configura come una soluzione di particolare interesse, soprattutto in relazione alla decarbonizzazione di settori difficilmente elettrificabili, come il trasporto pesante. L’idrogeno, infatti, presenta vantaggi significativi, come la produzione di acqua quale unico sottoprodotto della combustione e un’elevata densità energetica per unità di massa. La produzione su larga scala di idrogeno comporta tuttavia criticità rilevanti, connesse principalmente alle emissioni upstream e agli elevati costi. Per tale motivo, nella parte introduttiva della presente tesi si è proceduto a un’analisi delle principali modalità di produzione di idrogeno, con particolare attenzione alla valutazione comparativa dei costi e delle emissioni associate. Successivamente, l’attenzione è stata rivolta al processo di elettrolisi, ampiamente considerato l’alternativa più promettente per la generazione di idrogeno verde, ossia privo di emissioni carboniose. La principale sfida connessa a questa tecnologia risiede nei costi di produzione, analizzati nel presente lavoro attraverso l’applicazione di un modello di stima parametrico. La seconda parte della ricerca si concentra sulle potenzialità di integrazione dell’idrogeno negli spazi aeroportuali, con un focus specifico sulla convenienza della produzione in loco. A tal fine, sono stati esaminati tre scenari: produzione di energia elettrica e idrogeno direttamente in aeroporto; produzione di idrogeno in aeroporto con approvvigionamento elettrico esterno; produzione esterna di idrogeno con successivo trasporto presso l’infrastruttura aeroportuale. Sulla base delle risultanze di tale analisi, è stato condotto un caso di studio sull’Aeroporto di Torino-Caselle, finalizzato a valutare la reale possibilità di produrre energia elettrica da fonti rinnovabili nelle aree circostanti, al fine di stabilire la fattibilità della produzione di idrogeno verde all’interno dello scalo. L’indagine si è avvalsa di immagini satellitari della Regione Piemonte, contenenti dati relativi a variabili di interesse quali tipologia del suolo, pendenza del terreno e presenza di aree sottoposte a vincolo. Dalle valutazioni complessive emerge che, sebbene il potenziale dell’idrogeno sia considerevole, la sua adozione su vasta scala richiede ancora ingenti sforzi. In particolare, la produzione di idrogeno verde tramite elettrolisi necessita di consistenti incentivi economici per raggiungere la competitività con gli idrocarburi. Inoltre, essa implica un fondamentale mutamento di prospettiva da parte delle istituzioni, volto a promuovere l’adozione diffusa di fonti energetiche rinnovabili, affinché l’elettricità destinata all’elettrolisi possa dirsi effettivamente carbon-free.