«È necessario unirsi, non per stare uniti, ma per fare qualcosa insieme» – diceva Goethe.
È un aforisma che può trovare applicazione con la rivoluzione dell’idrogeno, caldeggiata dalla Commissione Europea, che ha fissato l’obiettivo di installare 6 GW di elettrolizzatori entro il 2024 e ha target ancora più importanti per gli anni a venire. In questo contesto, la manifattura italiana potrebbe giocare un ruolo cruciale: quello di hub – produttivo, di stoccaggio e di trasporto – per colmare la domanda della potente industria tedesca. Ma, come si diceva, è una partita che non si gioca da soli: o c’è un movimento di filiera, o non si fa niente. È necessario che tutte le tessere trovino la propria posizione nel puzzle che si va componendo.
Per questo motivo, la strategia sull’idrogeno di Bosch Rexroth Italia, filiale della società tedesca di automazione industriale controllata al 100% dalla multinazionale Bosch, è così articolata:
1) L’associazione a consorzi in materia (già avvenuta giorni fa, con l’ingresso in H2IT, di cui parleremo) per comprendere il contesto di filiera e le regole del gioco;
2) La realizzazione di accordi con i costruttori di impianti finali, cui fornire le proprie tecnologie.
Ma di quali tecnologie stiamo parlando? Ad esempio, i compressori per le stazioni di rifornimento, in tema di mobilità; ma anche gli azionamenti idraulici per le pale eoliche destinate a produrre l’energia da trasformare in gas verde; o ancora, le valvole oleodinamiche per regolare le turbine che dall’idrogeno saranno alimentate. Ne abbiamo parlato con Massimo Giudici e Marco Livi, rispettivamente industrial hydraulics business unit director e technical manager industrial hydraulics in Bosch Rexroth Italia.
La strategia di Bosch Rexroth per l’idrogeno
Come si diceva, da qualche settimana Bosch Rexroth è parte di H2IT, “Associazione italiana idrogeno e celle a combustibile”, che riunisce grandi, medie e piccole imprese, centri di ricerca e università. Conta attualmente 50 soci che rappresentano tutta la catena del valore, dalla produzione fino agli usi finali: ad esempio, Alstom, Abb, NextChem, Friem, Air Liquide, Fincantieri, Tenaris, Toyota, Iveco, Landi Renzo, De Nora. H2IT ha realizzato il report “Strumenti di supporto al settore idrogeno. Priorità per lo sviluppo della filiera idrogeno in Italia”, diretto al decisore politico in vista dell’elaborazione di una specifica strategia nazionale.
«Da una parte – ha continuato Giudici – ciò ci consente di approfondire la normativa sull’idrogeno, che è di per sé complessa e incompleta, dall’altra ci permette di prendere contatti per lavorare con le società che realizzeranno gli impianti finali. In questo schema, noi parteciperemo come fornitori di dispositivi specifici. La filiera dell’idrogeno comprende circa 90 tecnologie diverse. Ci sono più fasi, e in molte di queste Bosch Rexroth dispone di competenze e di un proprio portafoglio di soluzioni».
«Secondo alcuni studi, in Italia la transizione energetica determinerà investimenti pubblici e privati fino a 10 miliardi entro il 2030 e Bosch Rexroth vuole essere della partita. Per noi l’idrogeno, con business diretti e indiretti, potrebbe comportare un importante incremento dei nostri ricavi – ha affermato Giudici.
Le tecnologie di Bosch Rexroth per la filiera dell’idrogeno
La fase della generazione dell’energia necessaria alla produzione dell’idrogeno.
Anzitutto, l’azienda dispone di tecnologie utili nella fase che precede la produzione dell’idrogeno: quella che riguarda lo sfruttamento delle risorse naturali (vento, acqua) per la generazione dell’energia necessaria al funzionamento degli elettrolizzatori. Infatti Bosch Rexroth si occupa di azionamenti idraulici e di dispositivi per la trasmissione di potenza che servono, ad esempio, a regolare il funzionamento delle pale eoliche. L’esperienza dell’azienda in materia risale agli anni Ottanta.
«In pratica – ha affermato Livi – l’energia cinetica del vento è disponibile all’albero della turbina eolica con una velocità di rotazione lenta, mentre è necessario renderla disponibile all’ albero del generatore con un regime di rotazione molto più elevato, pertanto tra i due alberi vengono interposti dei dispositivi idraulici in grado di realizzare la moltiplica del regime di rotazione. Dalla metà degli anni ’80, abbiamo fornito ai principali OEM più di 18.000 moltiplicatori di giri per turbine eoliche e tuttora forniamo unità di ricambio “off the shelf” consentendo agli operatori dei parchi eolici di minimizzare i tempi di inattività. Inoltre l’inclinazione delle pale della “wind turbine”, deve essere regolata in funzione della velocità e direzione del vento con lo scopo di ottimizzare la trasformazione dell’energia, è qui che intervengono gli azionamenti elettroidraulici».
Peraltro Bosch Rexroth è attiva nella fornitura di azionamenti per macchinari destinati all’installazione di parchi eolici off-shore.
Nel caso di installazioni a più ancoraggi abbiamo contribuito tramite soluzioni di “subsea technology” ad ottimizzare la movimentazione e il posizionamento di una dima di installazione di pali sottomarini, per consentire il posizionamento simultaneo dei quattro ancoraggi della torre eolica, in questo tipo di installazione risultano fondamentali le soluzioni “Continuous Jacking System” (Sistema di sollevamento continuo), nelle quali la piattaforma di installazione si solleva lentamente sopra la superficie del mare e si ferma solo quando è alta sopra le onde e anche in caso di mare mosso il lavoro può essere eseguito in modo sicuro e rapido e la finestra operativa è estesa in modo significativo.
Nel caso di installazione di torri eoliche “monopile ” (MP) possiamo fornire soluzioni di azionamento per sistemi di compensazione per “monopile grippers” (MCPG) in questo modo le operazioni di fissaggio dei MP possono eseguite tramite navi di supporto flottanti, riducendo significativamente i costi ed i tempi di installazione.
La fase dell’utilizzo finale
L’azienda dispone di tecnologie di azionamento utili per l’attuazione dei compressori nelle stazioni di rifornimento ad idrogeno. Oggigiorno, questi ultimi sono adoperati per il metano. È importante sottolineare che l’idrogeno va sottoposto ad una pressione di 450 – 500 bar nel caso del rifornimento dei camion e altri mezzi pesanti, e ad una di pressione 900 bar nel caso delle autovetture. Per fare un esempio, quella dell’acqua nella Fossa delle Marianne è pari a circa mille bar.
Bosch Rexroth può proporre più soluzioni: da quelle più tradizionali costituite da centrali idrauliche a circuito aperto e valvole di attuazione che controllano compressori lineari, ad altre più innovative, grazie alle quali questi ultimi sono regolati da speciali sistemi di servo-azionamento elettroidraulici. Sono in via di sviluppo soluzioni di tipo rotativo con motori Haggalunds, caratterizzati da elevata potenza specifica.
«Inizialmente – ha affermato Livi – l’idrogeno prenderà piede nel trasporto pesante, perché lì è molto difficile che si affermi l’elettrico a batterie, a causa del grande peso di queste ultime. Poi però si affermerà anche per le auto, perché con un solo kg di questo gas si possono percorrere sino a 130 km. Bisogna però che il costo dell’idrogeno verde scenda ad un euro al kg, contro gli 8 euro attuali. C’è molto da fare». Anche i treni che non viaggiano tramite infrastrutture elettriche ma con motori diesel potrebbero adottare l’idrogeno.
Così come le turbine, che oggi sono alimentate con il gas naturale. «D’altra parte – ha continuato – queste fanno parte del flusso power to hydrogen to power. E una delle nostre principali attività consiste proprio nella realizzazione dei sistemi di attuazione elettroidraulici per le valvole che regolano il flusso del gas nelle turbonmacchine, che già forniamo ai principiali players del settore. Sempre in questo settore Bosch Rexroth propone soluzioni idrauliche per la rotazione lenta della turbina: serve ad evitare la deformazione termica dopo l’arresto ad alte temperature oppure statica in casi di lunghi periodi di arresto.
Le variabili relative alla possibile affermazione dell’idrogeno
Quale idrogeno? Verde, blu o grigio?
Quale tipo di idrogeno si affermerà sul mercato? Viene detto “verde” quando è ottenuto per elettrolisi, con l’energia delle fonti rinnovabili; “blu” quando è ricavato da idrocarburi, con prelievo e stoccaggio di anidride carbonica; “grigio”, infine, e cioè sempre da sostanze fossili ma senza la “cattura” della Co2. Attualmente, il 95% di questo gas è prodotto con quest’ultima modalità, e quindi con emissioni nocive per l’ambiente.
«Oggi – ha affermato Giudici – gli ultimi due tipi sono molto più competitivi, perché hanno costi di produzione inferiori alla metà di quelli del primo. Ma la rivoluzione che consentirà l’abbattimento della Co2 è l’idrogeno verde. La Germania ha in previsione investimenti poderosi in eolico e dispositivi in grado di ottenere energia dal vento e dalle maree; ma tutti i suoi sforzi non copriranno mai la domanda interna di questo gas pulito: è la prima potenza manifatturiera europea. Ecco, in tutto ciò l’Italia potrebbe giocare un ruolo fondamentale: un hub in parte produttivo e in parte di passaggio della “materia prima” proveniente dal Nord Africa e dal Canale di Sicilia, dove potrebbero essere realizzati impianti energetici green e elettrolizzatori». Secondo Giudici questa visione è realistica, «perché il Covid-19 ci ha insegnato che la sostenibilità non può più essere solo uno slogan».
La questione dei costi
Secondo Livi, anche la questione dei costi è superabile, seppure non in tempi brevi: «Va detto che i processi produttivi dell’energia dall’eolico possono essere ottimizzati e che si possono realizzare economie di scala in tutte le fasi di generazione dell’idrogeno verde; e d’altra parte va ricordato che questo gas può essere utilizzato per risolvere uno dei più grandi problemi delle rinnovabili, che per natura forniscono un contributo incostante alla rete elettrica». Nei momenti di sovraproduzione di energia, cioè, questa può essere convertita in idrogeno, che a sua volta può essere stoccato e riutilizzato nei generatori quando la potenza complessiva del sistema è in calo. Insomma, il gas può rivelarsi un importante “elemento di equilibrio”.
La questione della burocrazia e del consenso
Secondo Giudici ci sono altri due problemi da superare: da una parte gli impedimenti burocratici, sempre presenti in Italia; dall’altra i fenomeni di Nimby (“Not in my back yard”), e cioè le proteste delle comunità locali contro la realizzazione di opere. Si deve dar vita ad un sistema coordinato, veloce, con tavoli di concertazione dove siano rappresentati tutti gli stakeholder, e dove si decida una volta per tutte il destino di un progetto.
