Scienza sostenibile
Il tempo, la calce e Pompei
Negli ultimi anni l’idrogeno verde è entrato stabilmente nel dibattito scientifico e politico come uno dei pilastri della transizione energetica. La sua promessa è ambiziosa: produrre energia senza emissioni dirette di CO₂, utilizzando fonti rinnovabili e un vettore energetico versatile, capace di alimentare industria pesante, trasporti e sistemi di accumulo. Il problema, però, non è mai stato l’idrogeno in sé, ma come produrlo.
Oggi la maggior parte dell’idrogeno utilizzato a livello globale è ancora “grigio” o “blu”, cioè ottenuto da combustibili fossili, con un impatto climatico significativo. L’idrogeno verde, invece, si produce tramite elettrolisi dell’acqua alimentata da energia rinnovabile. È qui che emerge un nodo cruciale: l’elettrolisi tradizionale richiede grandi quantità di acqua dolce, una risorsa sempre più scarsa e contesa in molte aree del pianeta.
Da questa tensione nasce una domanda che fino a pochi anni fa sembrava marginale, ma oggi è diventata centrale nella ricerca: è possibile produrre idrogeno verde usando direttamente l’acqua di mare?
L’idrogeno verde è idrogeno molecolare ottenuto separando le molecole di acqua in idrogeno e ossigeno tramite elettrolisi, utilizzando esclusivamente energia rinnovabile come solare o eolico. Dal punto di vista chimico il processo è noto da decenni, ma la sua sostenibilità dipende da due fattori chiave: la fonte energetica e la materia prima.
L’acqua utilizzata negli elettrolizzatori è normalmente acqua demineralizzata, perché sali e impurità danneggiano gli elettrodi e riducono l’efficienza del processo. Questo significa che, prima dell’elettrolisi, l’acqua deve essere trattata, filtrata e purificata, con costi energetici ed economici non trascurabili. In uno scenario di produzione su larga scala, la competizione tra acqua potabile, agricoltura ed energia diventa inevitabile.
È proprio per superare questo limite che la ricerca sta guardando sempre più spesso verso il mare.
L’idea di usare direttamente l’acqua di mare è tanto intuitiva quanto complessa. Il mare copre oltre il 70% della superficie terrestre ed è una risorsa praticamente inesauribile. Tuttavia, l’acqua marina contiene cloruri e altri sali che, durante l’elettrolisi, possono innescare reazioni indesiderate e corrosione degli elettrodi, oltre alla produzione di cloro gassoso, altamente tossico.
Negli ultimi anni, però, diversi gruppi di ricerca internazionali hanno compiuto passi decisivi. Nuovi catalizzatori selettivi, membrane avanzate e sistemi elettrochimici innovativi permettono di separare l’idrogeno evitando la formazione di cloro e riducendo i danni ai materiali. Alcuni prototipi riescono a utilizzare acqua di mare senza processi di desalinizzazione completi, abbattendo consumi e costi.
Queste ricerche non promettono miracoli immediati, ma indicano una direzione chiara: produrre idrogeno verde dal mare è scientificamente possibile, e sta diventando sempre più efficiente.
La vera svolta non sta in un singolo esperimento, ma nella convergenza di più innovazioni. Da un lato, nuovi materiali catalitici a base di nichel, ferro o ossidi complessi riescono a tollerare l’ambiente salino. Dall’altro, sistemi di elettrolisi progettati per lavorare a basse tensioni riducono la degradazione dei componenti.
Alcuni studi recenti mostrano come sia possibile integrare la produzione di idrogeno da acqua di mare con impianti solari costieri o piattaforme offshore. Questo apre scenari interessanti per regioni aride ma con accesso al mare, dove la scarsità d’acqua dolce è uno dei principali ostacoli allo sviluppo di filiere energetiche sostenibili.
La ricerca si sta muovendo anche su un altro fronte: l’uso di celle fotoelettrochimiche, in cui la luce solare attiva direttamente il processo di separazione dell’acqua, riducendo ulteriormente le perdite energetiche. In laboratorio i rendimenti stanno migliorando, e la distanza tra prototipo e applicazione industriale si sta lentamente accorciando.
Il legame tra idrogeno verde e sostenibilità non è solo teorico. Produrre idrogeno usando acqua di mare significa alleggerire la pressione sulle risorse idriche terrestri, ridurre i conflitti tra usi civili e industriali dell’acqua e rendere più equa la distribuzione geografica delle tecnologie energetiche.
Dal punto di vista ambientale, la possibilità di alimentare elettrolizzatori con energie rinnovabili offshore riduce l’impatto sul suolo e apre a modelli di produzione più decentralizzati. Dal punto di vista economico, paesi costieri potrebbero sviluppare filiere locali dell’idrogeno, creando occupazione e riducendo la dipendenza energetica.
Non va dimenticato, però, che la sostenibilità passa anche dalla gestione degli impatti marini. Prelievi d’acqua, scarichi e infrastrutture devono essere progettati con attenzione per non danneggiare ecosistemi già fragili. La ricerca, oggi, include sempre più spesso valutazioni ambientali integrate proprio per evitare di spostare il problema da un ambito all’altro.
Una delle domande più frequenti è se questa tecnologia sia pronta per uscire dai laboratori. La risposta, al momento, è prudente ma incoraggiante. Non siamo ancora alla produzione industriale diffusa, ma i primi impianti dimostrativi stanno iniziando a comparire, soprattutto in contesti di ricerca applicata e progetti pilota.
I prossimi anni saranno decisivi per capire se i costi dei materiali, la durata degli elettrolizzatori e l’efficienza complessiva potranno competere con le soluzioni basate su acqua dolce. Molto dipenderà anche dalle politiche energetiche e dagli investimenti pubblici, che in Europa e in Asia stanno puntando sempre di più sull’idrogeno come vettore strategico.
Nel frattempo, l’idrogeno verde da acqua di mare rappresenta un esempio emblematico di come la scienza sostenibilenon cerchi soluzioni perfette, ma strade realistiche per ridurre gli impatti complessivi dei sistemi energetici.
Guardare al mare come fonte non solo di vento o sole, ma anche di materia prima per l’energia, significa ampliare il concetto stesso di sostenibilità. L’idrogeno prodotto dall’acqua di mare non è una bacchetta magica, ma una tessera importante di un mosaico più ampio fatto di rinnovabili, efficienza e innovazione scientifica.
Se queste tecnologie riusciranno a maturare, il mare potrebbe diventare uno degli alleati più preziosi nella lotta alla crisi climatica. Non perché risolva tutto, ma perché ci ricorda che la transizione ecologica passa anche dalla capacità di ripensare risorse già sotto i nostri occhi, con rigore scientifico e visione di lungo periodo.
