L’idrogeno naturale è un gas incolore, inodore e non è velenoso. È molto leggero, addirittura 14,4 volte più leggero dell’aria. Per questo motivo, l’idrogeno allo stato elementare non si trova sulla Terra, perché si disperde nello spazio, mentre è l’elemento più abbondante nell’Universo. Si stima che nella crosta terrestre rappresenti solo lo 0,9% rispetto all’insieme di tutti i componenti. Allo stato elementare si trova, per esempio, nelle emanazioni vulcaniche, nelle fumarole, nelle sorgenti petrolifere. L'idrogeno è presente, combinato con altri elementi, in molti composti come l’acqua, le sostanze minerali, gli idrocarburi e le molecole biologiche. Pertanto, se si vuole avere l’idrogeno naturale, è necessario estrarlo dalle sostanze che lo contengono, consumando molta energia. L’idrogeno non è, per tale ragione, una fonte primaria di energia, ma un "vettore energetico", ovvero una forma di energia che non si trova direttamente in natura (come accade, invece, per il gas naturale, il petrolio o il carbone).
Allo stato gassoso è un buon combustibile: quando viene bruciato produce una quantità di calore, espressa in Joule al chilogrammo, che è 2,6 volte superiore rispetto a quella prodotta bruciando il metano.
Quando viene a contatto con la maggior parte dei metalli elementari forma idruri, ossia dei composti solidi, rendendoli così più fragili.
Se lo si raffredda alla temperatura di –253 gradi centigradi, l'idrogeno diventa liquido e, in questo stato, non reagisce più in modo chimico con i metalli. Per questo motivo, mentre allo stato gassoso è difficoltoso utilizzare tubature metalliche per trasportarlo, è più facile se lo si trasforma in liquido.
Produzione da fonti fossili
Le tecnologie di produzione dell’idrogeno a partire dai combustibili fossili sono mature e ampiamente utilizzate, anche se vanno ottimizzate da un punto di vista economico, energetico e di impatto ambientale.
Tali processi prevedono la produzione del gas idrogeno attraverso successivi stadi di raffinazione e di frazionamento delle molecole degli idrocarburi fino alla completa eliminazione del carbonio.
Produzioni da biomasse
Nella produzione di idrogeno da biomasse nessuno dei processi proposti ha ancora raggiunto la maturità industriale. Una delle tecniche utilizzate per ottenere idrogeno dalle biomasse è quella della pirolisi, un processo che per mezzo della decomposizione termica, spezza le molecole complesse delle sostanze organiche in elementi semplici, separati.
Produzione dall’acqua
L’idrogeno può essere prodotto dall’acqua scindendo la molecola della stessa nei suoi componenti (idrogeno e ossigeno) attraverso diversi processi, tra i quali quello più consolidato è l’elettrolisi.
L’elettrolisi consiste nella scissione dell’acqua mediante l’utilizzo di energia elettrica secondo la reazione: acqua più energia elettrica uguale idrogeno più ossigeno.
Un po’ di storia
L’utilizzo dell’idrogeno come combustibile era già conosciuto nella metà del secolo scorso. Infatti, fino agli anni Cinquanta, nelle grandi città italiane e, ancora oggi in alcune città europee, viene distribuito il cosiddetto “gas di città” per il riscaldamento delle case. Questo gas è costituito da una miscela di idrogeno (circa il 50%) e ossido di carbonio, ottenuto facendo reagire il carbone con vapore d’acqua.
