The European Union's strategies foresee an exponential increase in green hydrogen production over the coming decades to achieve the goal of carbon neutrality by 2050. While this objective is more than justified by the worsening global climate crisis, it is essential to critically examine the methods and technologies that will be employed to achieve the ecological transition, paying particular attention to the long-term economic sustainability and market competitiveness. Far from outlining the best investments for a carbon-neutral scenario, this thesis will limit itself to examining some of the most recent green hydrogen production methods and, more specifically, to evaluating the promising possibility of using hydrogen to synthesize methanol—a biofuel that is easier to handle and distribute. This solution, which would also allow for the chemical storage of carbon dioxide in methanol, could address hydrogen's biggest challenge: the need to overhaul the entire distribution network. In contrast, methanol, thanks to its properties, can be transported through existing pipelines, making it a viable energy carrier without requiring additional infrastructure investments. Thus, in an initial transitional phase, it could help compensate for the shortcomings of the hydrogen distribution system.

Le strategie dell'Unione Europea prevedono, nei prossimi decenni, una crescita esponenziale della produzione di idrogeno verde al fine di raggiungere l'obiettivo della neutralità carbonica entro il 2050. Sebbene questo traguardo sia più che giustificato dall'aggravarsi della crisi climatica globale, occorre interrogarsi con sguardo critico sui metodi e le tecnologie che saranno impiegati per conseguire la transizione ecologica, ponendo particolare attenzione allo studio della sostenibilità economica e della competitività di mercato sul lungo termine. Lungi dall'illustrare quali possano essere gli investimenti migliori per uno scenario a neutralità carbonica, questa tesi si limiterà ad esaminare alcuni dei più recenti metodi di produzione di idrogeno verde e, più nello specifico, a valutare la promettente possibilità di utilizzare l'idrogeno per sintetizzare metanolo, un bio-carburante più semplice da trattare e distribuire. Questa soluzione, che permetterebbe anche di stoccare chimicamente anidride carbonica nel metanolo, potrebbe ovviare al più grosso problema dell'idrogeno, rappresentato dalla necessità di dover aggiornare l'intera rete di distribuzione. Contrariamente il metanolo, che gode di proprietà tali da poter essere trasportato negli attuali gasdotti, rappresenta già un valido vettore energetico senza ulteriori investimenti infrastrutturali e dunque si presterebbe, in una prima fase transitoria, a sopperire alle carenze del sistema di distribuzione dell'idrogeno.

Nuove possibilità di produzione e utilizzo di idrogeno verde

STANGHELLINI, LORENZO
2024/2025

Abstract

The European Union's strategies foresee an exponential increase in green hydrogen production over the coming decades to achieve the goal of carbon neutrality by 2050. While this objective is more than justified by the worsening global climate crisis, it is essential to critically examine the methods and technologies that will be employed to achieve the ecological transition, paying particular attention to the long-term economic sustainability and market competitiveness. Far from outlining the best investments for a carbon-neutral scenario, this thesis will limit itself to examining some of the most recent green hydrogen production methods and, more specifically, to evaluating the promising possibility of using hydrogen to synthesize methanol—a biofuel that is easier to handle and distribute. This solution, which would also allow for the chemical storage of carbon dioxide in methanol, could address hydrogen's biggest challenge: the need to overhaul the entire distribution network. In contrast, methanol, thanks to its properties, can be transported through existing pipelines, making it a viable energy carrier without requiring additional infrastructure investments. Thus, in an initial transitional phase, it could help compensate for the shortcomings of the hydrogen distribution system.
2024
New possibilities for the production and use of green hydrogen
Le strategie dell'Unione Europea prevedono, nei prossimi decenni, una crescita esponenziale della produzione di idrogeno verde al fine di raggiungere l'obiettivo della neutralità carbonica entro il 2050. Sebbene questo traguardo sia più che giustificato dall'aggravarsi della crisi climatica globale, occorre interrogarsi con sguardo critico sui metodi e le tecnologie che saranno impiegati per conseguire la transizione ecologica, ponendo particolare attenzione allo studio della sostenibilità economica e della competitività di mercato sul lungo termine. Lungi dall'illustrare quali possano essere gli investimenti migliori per uno scenario a neutralità carbonica, questa tesi si limiterà ad esaminare alcuni dei più recenti metodi di produzione di idrogeno verde e, più nello specifico, a valutare la promettente possibilità di utilizzare l'idrogeno per sintetizzare metanolo, un bio-carburante più semplice da trattare e distribuire. Questa soluzione, che permetterebbe anche di stoccare chimicamente anidride carbonica nel metanolo, potrebbe ovviare al più grosso problema dell'idrogeno, rappresentato dalla necessità di dover aggiornare l'intera rete di distribuzione. Contrariamente il metanolo, che gode di proprietà tali da poter essere trasportato negli attuali gasdotti, rappresenta già un valido vettore energetico senza ulteriori investimenti infrastrutturali e dunque si presterebbe, in una prima fase transitoria, a sopperire alle carenze del sistema di distribuzione dell'idrogeno.
Idrogeno verde
Elettrolisi
Produzione idrogeno
Metanolo
Power-to-Gas
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/92887