Quattro opportunità di idrogeno verde per il Midwest

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Per evitare una crisi climatica, il Midwest, come il resto del paese, dovrà decarbonizzare completamente la propria economia entro il 2050. Ciò include la decarbonizzazione del settore energetico il prima possibile e il lavoro in settori più gravosi di emissioni come la produzione di acciaio e le lunghe distanze autotrasporti, che sono importanti nel Midwest ma difficili da elettrificare e ripulire.

L'elettrificazione dovrebbe essere la prima e più importante priorità, poiché è già conveniente e tecnologicamente fattibile alimentare le nostre comunità con elettricità pulita, invece di combustibili inquinanti e ad alta intensità di carbonio. Ad esempio, gli studi hanno dimostrato che l'elettrificazione da sola (tramite eolico e solare) può eliminare 70-80 percentuale delle emissioni statunitensi entro il 2035. Tuttavia, ci sono alcuni settori che potrebbero essere difficili da elettrificare: questi sono gli usi che potrebbero trarre vantaggio dall'idrogeno verde.

Idrogeno verde, prodotto dalla scissione di molecole d'acqua utilizzando l'elettricità eolica e solare, offre un'alternativa promettente all'elettrificazione per questi settori difficili da abbattere sostituendo combustibili fossili come gas e petrolio fossili. L'idrogeno è attualmente utilizzato nel settore industriale statunitense ed è prodotto principalmente da gas fossile in un processo inquinante noto come riformazione vapore metano. L'uso dell'idrogeno come strumento di decarbonizzazione si basa quindi sulla pulizia del proprio processo di produzione e l'idrogeno verde fornisce un'alternativa pulita promettente. Sebbene oggi i costi dell'idrogeno verde siano un ostacolo fondamentale all'implementazione, i costi sono destinati a diminuire in modo significativo grazie alle previste riduzioni dei costi nella tecnologia degli elettrolizzatori, all'energia eolica e solare sempre più economica e abbondante e alla crescita regionale e federale sforzi volti a una rapida riduzione dei costi entro il 2030.

Date le abbondanti risorse eoliche e solari del Midwest e la significativa base manifatturiera, l'idrogeno verde offre alla regione un potenziale unico per ridurre le emissioni nocive di gas serra (GHG) in più settori, creare posti di lavoro per gli abitanti del Midwest e costruire comunità più pulite che sono state colpite in modo sproporzionato dall'aria inquinamento.

Evidenziamo quattro modi in cui l'idrogeno verde può avvantaggiare le comunità del Midwest.

1. L'idrogeno verde può utilizzare meglio l'energia solare ed eolica quando la sua fornitura è elevata e ridurre i costi dell'elettricità per gli abitanti del Midwest.

La distribuzione di energia rinnovabile è in aumento nel Midwest e il passaggio a un'economia decarbonizzata richiederà il continuo dispiegamento su larga scala di progetti eolici e solari. In un recente rapporto, il Midcontinent ISO (MISO) ha concluso che potrebbe gestirlo oltre il 50% di generazione rinnovabile nei suoi territori di servizio con un attento coordinamento. Poiché la quota di energie rinnovabili cresce sostanzialmente per raggiungere un'economia a zero netto, è probabile che la fornitura di energia solare ed eolica a volte supererà la domanda di energia (si pensi ai forti venti del Midwest che soffiano di notte quando la domanda di elettricità è bassa). Le utility e i produttori indipendenti possono utilizzare questa energia rinnovabile in eccesso sulla rete utilizzandola per produrre idrogeno verde. Ciò crea un flusso di entrate aggiuntivo per i progetti eolici e solari e riduce i costi per i clienti del Midwest poiché i progetti dovrebbero recuperare meno del loro investimento dai clienti dell'elettricità. Una volta prodotto, l'idrogeno verde può anche essere immagazzinato per lunghi periodi, settimane e mesi, e quindi essere bruciato nelle turbine o essere fatto funzionare attraverso le celle a combustibile per generare elettricità quando la produzione eolica e solare è meno forte nel cuore dell'inverno. L'idrogeno verde può quindi rafforzare l'affidabilità di una rete altamente rinnovabile aiutandola a superare la differenza stagionale nelle prestazioni rinnovabili.

2. L'idrogeno verde può decarbonizzare le acciaierie nella regione dei Grandi Laghi.

La produzione di ferro e acciaio è il settore industriale più pesante in termini di emissioni all'interno dell'industria statunitense, rappresentando il 25% di tutte le emissioni di carbonio dei processi industriali. La più alta concentrazione geografica di acciaierie si trova nella regione dei Grandi Laghi, tra cui Indiana, Illinois, Ohio e Michigan. Solo Indiana, Ohio, Michigan e Pennsylvania rappresentavano 48% della produzione nazionale totale di acciaio grezzo nel 2020. Le acciaierie del Midwest possono sostituire il coke, un reagente a base di carbonio e altamente inquinante utilizzato per convertire l'ossido di ferro in ferro grezzo, con l'idrogeno verde per decarbonizzare la produzione dell'acciaio. Rilasci di produzione di coca cola più inquinanti atmosferici altamente tossici, ponendo un grave rischio per la salute dei lavoratori e delle comunità vicine; questo è in aggiunta alla CO2 che riscalda il clima che rilascia durante la produzione di acciaio. Al contrario, la sostituzione del coke con idrogeno verde non emette carbonio con solo acqua come sottoprodotto, ripulendo un processo pesantemente inquinante.

3. L'idrogeno verde può decarbonizzare gli autotrasporti lungo il corridoio del Midwest e migliorare notevolmente la qualità dell'aria per gli abitanti del Midwest. 

I camion commerciali e merci rappresentano quasi 23 per cento delle emissioni di gas serra dei trasporti negli Stati Uniti e contribuiscono all'inquinamento atmosferico tossico impatti sproporzionati Comunità nere, marroni, indigene e a basso reddito. Data la sua posizione centrale all'interno del paese, il Midwest è un hub per i corridoi merci (come la I-55 e la I-90) che forniscono servizi a migliaia di camion pesanti inquinanti alimentati a benzina. I camion a celle a combustibile alimentati a idrogeno verde sono un'alternativa a emissioni zero, insieme ai camion elettrici a batteria, ai camion diesel inquinanti che possono aiutare a migliorare significativamente la qualità dell'aria nelle comunità del Midwest che vivono in aree di traffico di autocarri pesanti. È importante riconoscere che la decarbonizzazione dei camion merci non risolverà il razzismo e lo sfruttamento sistemici sottostanti inerenti a progetti dannosi come strade principali o magazzini essere costruito in comunità di colore in primo luogo. Invece, i camion a emissioni zero sono una soluzione in un pacchetto più ampio di politiche necessarie per fermare il pedaggio tossico che il trasporto su strada comporta per le comunità.

4. L'idrogeno verde può creare migliaia di posti di lavoro nel Midwest.

La complessa infrastruttura dell'idrogeno verde richiederà lo sviluppo concentrato di energie rinnovabili per alimentare gli elettrolizzatori e la costruzione/distribuzione di elettrolizzatori e strutture di stoccaggio. Sostenere le applicazioni di cui sopra può stimolare lo sviluppo economico creando posti di lavoro sostenibili per gli abitanti del Midwest. In particolare, considerando la forte eredità siderurgica della regione, l'idrogeno potrebbe contribuire a fare di questo settore e dei posti di lavoro e delle attività economiche ad esso associati un motore economico a lungo termine, sostenibile e compatibile con il clima. Come per tutte le parti della transizione verso l'economia dell'energia pulita, le nuove opportunità di lavoro devono avere la priorità nelle comunità danneggiate dalla transizione dall'abbandono dei combustibili fossili e storicamente negate pari opportunità economiche.

Dall'opportunità alla realtà:

Il Midwest ha un'opportunità unica di sfruttare il suo generoso potenziale rinnovabile per diventare un leader climatico nazionale, migliorare la qualità dell'aria e creare posti di lavoro ben retribuiti per gli abitanti del Midwest.

Ci sono una serie di passi a breve termine che i responsabili politici del Midwest potrebbero intraprendere per aiutare a prepararsi per un futuro a zero emissioni di carbonio, compreso il potenziale per sfruttare l'idrogeno verde per raggiungere i settori più difficili da elettrificare. In primo luogo, l'elettrificazione dovrebbe essere la strategia principale nella stragrande maggioranza degli usi finali dei combustibili fossili. Laddove l'elettrificazione non è un'opzione, come con i processi industriali pesanti, il Midwest avrà bisogno di audaci politiche di decarbonizzazione del settore dell'energia rinnovabile e dell'energia poiché lo sviluppo dell'idrogeno verde dipende principalmente dalla disponibilità diffusa di elettricità eolica e solare. Una tabella di marcia regionale per l'idrogeno che identifichi e quantifica le applicazioni di maggior valore per l'idrogeno verde è fondamentale anche per i responsabili politici e gli investitori per dare priorità agli investimenti e alle politiche sull'idrogeno laddove offre il caso più convincente rispetto ad altre soluzioni climatiche, invece di utilizzarlo indiscriminatamente e in modo inefficiente. Il Midwest sta per diventare un leader nazionale nel legare salute pubblica e opportunità economiche alla decarbonizzazione di quelli che sono considerati settori intrattabili: la regione dovrebbe andare avanti con il suo record

Circa l'autore

Christian Tae

Questo articolo è apparso originariamente Sulla terra

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