Che si tratti di stoccaggio stagionale di energia o della grande promessa di un'aviazione a zero emissioni, l'idrogeno è da tempo considerato una via tecnologica indispensabile per raggiungere la neutralità carbonica. Allo stesso tempo, l'idrogeno è già una materia prima importante per l'industria chimica, che attualmente ne è il maggiore utilizzatore in Germania. Nel 2021, gli impianti chimici tedeschi hanno consumato 1,1 milioni di tonnellate di idrogeno, equivalenti a 37 terawattora di energia e circa due terzi dell'idrogeno utilizzato in Germania.

Secondo uno studio della German Hydrogen Task Force, la domanda di idrogeno nell'industria chimica potrebbe aumentare a oltre 220 TWH prima del raggiungimento dell'obiettivo di neutralità carbonica stabilito nel 2045. Il team di ricerca, composto da esperti della Society for Chemical Engineering and Biotechnology (DECHEMA) e dell'Accademia Nazionale delle Scienze e dell'Ingegneria (acatech), è stato incaricato di elaborare una tabella di marcia per la costruzione di un'economia dell'idrogeno, in modo che attori aziendali, amministrativi e politici possano comprendere congiuntamente le potenziali prospettive future di un'economia dell'idrogeno e i passaggi necessari per crearne una. Il progetto ha ricevuto un finanziamento di 4,25 milioni di euro dal bilancio del Ministero tedesco dell'Istruzione e della Ricerca e del Ministero tedesco dell'Economia e dell'Azione per il Clima. Uno dei settori coperti dal progetto è l'industria chimica (escluse le raffinerie), che emette circa 112 tonnellate di anidride carbonica equivalente all'anno. Ciò rappresenta circa il 15% delle emissioni totali della Germania, sebbene il settore rappresenti solo circa il 7% del consumo energetico totale.

L'apparente discrepanza tra consumo energetico ed emissioni nel settore chimico è dovuta all'utilizzo di combustibili fossili come materia prima. L'industria chimica non solo utilizza carbone, petrolio e gas naturale come fonti energetiche, ma scompone anche queste risorse come materie prime in elementi, principalmente carbonio e idrogeno, per poi ricombinarli e produrre prodotti chimici. In questo modo, l'industria produce materie prime come ammoniaca e metanolo, che vengono poi ulteriormente trasformati in materie plastiche e resine artificiali, fertilizzanti e vernici, prodotti per l'igiene personale, detergenti e prodotti farmaceutici. Tutti questi prodotti contengono combustibili fossili, e alcuni sono addirittura composti interamente da combustibili fossili, con la combustione o il consumo di gas serra che rappresentano metà delle emissioni del settore, mentre l'altra metà proviene dal processo di conversione.

L'idrogeno verde è la chiave per un'industria chimica sostenibile

Pertanto, anche se l'energia dell'industria chimica provenisse interamente da fonti sostenibili, le emissioni si ridurrebbero solo della metà. L'industria chimica potrebbe più che dimezzare le proprie emissioni passando dall'idrogeno fossile (grigio) all'idrogeno sostenibile (verde). Ad oggi, l'idrogeno è stato prodotto quasi esclusivamente da combustibili fossili. La Germania, che ricava circa il 5% del suo idrogeno da fonti rinnovabili, è leader a livello internazionale. Entro il 2045/2050, la domanda di idrogeno della Germania aumenterà di oltre sei volte, superando i 220 TWH. Il picco di domanda potrebbe raggiungere i 283 TWH, pari a 7,5 volte il consumo attuale.