How Green Hydrogen Could End The Fossil Fuel Era | Vaitea Cowan | TED

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2022-09-14 ・ TED


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How Green Hydrogen Could End The Fossil Fuel Era | Vaitea Cowan | TED

222,385 views ・ 2022-09-14

TED


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Traduttore: Selene Dabellani Revisore: Gabriella Patricola
00:03
We're going on a field trip together.
0
3959
2252
Oggi faremo un salto nel passato,
00:06
We're going back to middle school,
1
6670
1710
e torneremo alle lezioni di chimica delle scuole medie.
00:08
to chemistry class.
2
8421
1252
Ma non preoccupatevi: oggi sarete tutti promossi.
00:10
Do you remember this?
3
10173
1710
00:11
It was an experiment we did with salt water,
4
11925
2711
(Risate)
00:14
a battery and two pencils.
5
14678
2294
Ve lo ricordate questo?
00:17
Guess what?
6
17013
1168
00:18
The reaction you witnessed then is a key to tackling climate change.
7
18181
4046
Era un esperimento che richiedeva acqua salata, una batteria e due matite.
00:22
Yes, at 14 years old, we already knew.
8
22227
3754
E indovinate un po’?
00:26
And today, we have the means to replace fossil fuels with green hydrogen.
9
26565
5130
Quella reazione è cruciale, per il contrasto al cambio climatico.
00:32
Let's walk through this.
10
32487
1460
Proprio così, la conoscevamo già a 14 anni!
00:34
The experiment I'm alluding to is called water electrolysis.
11
34406
3962
E oggi, abbiamo i mezzi
00:38
And it is a way to create hydrogen.
12
38410
2210
per sostituire i combustibili fossili con l’idrogeno verde.
00:41
On Earth,
13
41079
1168
00:42
hydrogen is found in the greatest quantities in water:
14
42289
3503
Ma vediamo le cose più in dettaglio.
L’esperimento a cui mi riferisco si chiama elettrolisi dell’acqua,
00:45
H2O.
15
45792
1627
00:47
And when you use renewable electricity to split water into H and O,
16
47919
5381
ed è un modo per creare idrogeno.
Sulla Terra, l’idrogeno si trova in grandi quantità nell’acqua,
00:53
that's green hydrogen.
17
53300
1543
00:55
And the device creating this reaction is called an electrolyzer.
18
55468
4547
H2O.
Applicando energia elettrica rinnovabile per scindere H2O in H e O,
01:01
There are other colors of hydrogen out there,
19
61433
2294
01:03
but they use fossil fuels.
20
63768
1335
quello che si libera è idrogeno verde!
01:05
So we're not going to talk about those today,
21
65604
2127
E lo strumento che produce questa reazione si chiama elettrolizzatore.
01:07
they'll only make climate change worse.
22
67731
2085
01:10
We are talking about green hydrogen,
23
70400
3295
Esistono idrogeni di altri "colori", ma sono tutti generati da fonti fossili.
01:13
which is 100 percent clean.
24
73737
2711
Oggi non ne parleremo, quindi, perché peggiorano solo il problema.
01:16
And the quickest path to scaling green hydrogen
25
76489
3045
01:19
is by mass producing electrolyzers.
26
79534
2878
Parleremo invece dell’idrogeno verde, una variante pulita al 100%.
01:23
But first, why do we need green hydrogen?
27
83121
2961
01:26
When we look at our global energy consumption today,
28
86750
3128
E il modo più veloce per aumentare le quantità verdi
01:29
only 20 percent comes in the form of electricity or electrons.
29
89878
4254
è produrre elettrolizzatori in massa.
Prima di tutto, però, chiediamoci: perché l’idrogeno verde conta tanto?
01:34
This means the remaining 80 percent of our world's energy use
30
94466
4129
01:38
is in the forms of molecules.
31
98637
1960
Osservando il consumo energetico globale odierno,
01:41
And while the world is making rapid progress
32
101139
2085
vediamo che solo il 20% è sotto forma di elettricità o elettroni.
01:43
in greening our electricity,
33
103224
1627
01:44
we need to look towards our molecules as well.
34
104893
2544
01:48
Think about your industry, transport, heating and cooling sectors.
35
108021
4338
Il restante 80% dell’impiego energetico mondiale, quindi,
01:52
They're all powered by molecules.
36
112359
1751
è sotto forma di molecole.
01:54
And yes, this means largely by fossil fuels:
37
114444
3670
E benché il mondo faccia rapidi progressi nel rendere l'elettricità più "verde",
01:58
coal, oil and gas.
38
118114
2545
dobbiamo tener conto anche di queste molecole.
02:02
We won't be able to electrify all of our sectors.
39
122160
2794
Pensate ai settori dell’industria, dei trasporti e del riscaldamento,
02:04
And here's why.
40
124996
1168
02:06
Let's start with an example from the industrial sector.
41
126915
3462
tutti alimentati da molecole.
E quindi, in gran parte, da fonti fossili quali il carbone, il petrolio e il gas.
02:11
Molecules create the reaction,
42
131378
2877
02:14
not electrons.
43
134297
1210
02:15
To make steel the old way we first mine iron ore,
44
135548
4505
Non potremo elettrificare ogni settore, e adesso vi dirò il perché.
02:20
then burn coal to remove the oxygen from the iron mix.
45
140095
4254
Cominciamo da un esempio inerente al settore industriale.
02:24
Seven to nine percent of our world's CO2 emissions
46
144808
2961
Sono le molecole, non gli elettroni, a creare le reazioni.
02:27
come from this process.
47
147769
1710
02:30
It's the coal that provides the molecule,
48
150480
2669
Per produrre acciaio alla vecchia maniera,
02:33
creating the reaction to get rid of the oxygen.
49
153149
2628
bisogna innanzitutto estrarre il minerale,
02:36
Electrons can't do that.
50
156152
2419
poi rimuoverne l’ossigeno, bruciando carbone.
02:39
But what they can do
51
159280
1377
02:40
is power the device that creates green hydrogen.
52
160699
2711
02:43
And this clean molecule will create the reaction,
53
163743
3253
Dal sette al nove percento delle emissioni mondiali di CO2
sono causate da questo processo.
02:47
attract the oxygen
54
167038
1502
02:48
and emit only water in the process.
55
168581
2711
È il carbone che, fornendo la molecola,
02:51
So by changing the process,
56
171292
1919
crea la reazione liberando ossigeno.
02:53
we can eliminate up to 95 percent of our CO2 emissions.
57
173253
4254
Gli elettroni questo non possono farlo.
02:57
And today, major European steel manufacturers
58
177507
2336
Però possono alimentare il dispositivo che produce l'idrogeno.
02:59
are already building green hydrogen-based steel production processes.
59
179884
4296
Sarà questa molecola "pulita" a creare una reazione,
03:04
(Applause)
60
184639
2711
attraendo l’ossigeno e rilasciando solo acqua.
03:08
That's just one of the countless industrial processes,
61
188935
2753
03:11
small and big,
62
191730
1334
Cambiando questo procedimento, quindi,
03:13
that need a molecule.
63
193106
1418
saremo in grado di eliminare fino al 95% delle nostre emissioni di CO2.
03:15
Another example, let's say,
64
195692
2669
03:18
that we can't use electricity for everything-everything is weight.
65
198361
4922
Ad oggi, i maggiori produttori europei di acciaio
stanno già elaborando processi produttivi basati sull’utilizzo dell’idrogeno verde.
03:23
Take the aviation sector.
66
203324
1669
Questo è solo uno
03:25
An 80-passenger aircraft flying on batteries.
67
205452
3586
degli innumerevoli processi industriali -
03:29
Kind of impossible.
68
209497
1627
(Applausi)
03:31
One would need more batteries just to fly the battery.
69
211124
4588
Questo è solo uno degli innumerevoli processi industriali, grandi o piccoli,
03:36
Hydrogen planes, though, they're taking off emission-free.
70
216463
3295
basati su molecole.
03:39
This is a 20-seater aircraft,
71
219799
2127
Un altro esempio
03:41
and its commercial flights are scheduled two years from now.
72
221968
3045
della ridotta versatilità dell'energia elettrica
03:45
And by 2026,
73
225430
1251
03:46
we'll be welcoming the 80-seater.
74
226723
2044
è il peso.
03:48
And these are just two examples
75
228808
1835
Prendiamo il settore aeronautico.
03:50
of how we can end our reliance on fossil fuels.
76
230685
3003
Alimentare a batterie un aeroplano da 80 posti
03:54
The world is turning to green hydrogen
77
234439
2878
è praticamente impossibile:
03:57
because it is effectively coupling those hard-to-decarbonize sectors
78
237358
4547
servirebbero alcune batterie aggiuntive solo per sollevare le altre.
04:01
with green electricity.
79
241905
1918
04:04
An electrolyzer connected to solar and wind power generation
80
244199
5088
Gli aerei a idrogeno, invece, decollano a emissioni zero.
04:09
is transforming green electrons into green molecules.
81
249329
4171
Questo è un aeroplano da 20 posti,
04:14
Green hydrogen is transforming our renewable electricity
82
254250
3921
e i suoi primi voli commerciali sono previsti fra due anni.
04:18
into an energy carrier that is extremely versatile.
83
258213
3837
Ed gli aerei da 80 posti saranno inaugurati entro il 2026.
04:22
And today, this clean molecule is already being used
84
262592
2836
Sono solo due esempi, tra tanti,
04:25
in a wide range of applications.
85
265470
1835
su come liberarci dalla dipendenza dai combustibili fossili.
04:27
It can be combusted directly as a fuel and emits zero carbon emissions.
86
267305
4796
Il mondo si sta convertendo all’idrogeno verde
04:32
It's also being turned into hydrogen-derived fuels
87
272811
3712
perché sta riuscendo ad accoppiare i settori più difficili da decarbonizzare
04:36
like green ammonia, green methanol,
88
276564
2711
con l’energia elettrica verde.
04:39
which can fuel global shipping.
89
279275
1835
Un elettrolizzatore connesso a un generatore eolico, o fotovoltaico,
04:41
Green hydrogen is being stored across seasons without losing energy,
90
281820
4546
di fatto trasforma elettroni verdi in molecole verdi.
04:46
like here in the Alps.
91
286366
1293
04:48
And it can then be used in a fuel cell to create electricity emitting only water,
92
288535
5213
L’idrogeno verde converte quindi la nostra energia rinnovabile
04:53
like in this remote village in Malaysia.
93
293790
2252
in un vettore energetico estremamente versatile.
04:56
Hydrogen is one of the most energy-dense molecules,
94
296751
3337
05:00
and by mass it contains three times as much energy than diesel.
95
300088
4004
Questa molecola "pulita", oggi,
viene già utilizzata in molte modalità differenti:
05:05
So you might be wondering, well,
96
305343
2294
05:07
why aren't we using this already everywhere?
97
307679
2586
può essere bruciata direttamente, come un combustibile,
05:10
And so previously, the reason was the cost of green electricity.
98
310849
4421
senza però emissioni di carbonio;
può essere trasformata in combustibili derivati,
05:15
But that's no longer the bottleneck.
99
315937
1752
05:17
So what's the challenge?
100
317689
1668
come ammoniaca verde o metanolo verde,
05:20
It's the speed, scale and cost of making these green hydrogen generators.
101
320441
5506
che alimentano i trasporti internazionali.
L’idrogeno verde si può conservare a lungo senza perdita di energia,
05:26
Luckily,
102
326948
1627
come fanno qui, nelle Alpi.
05:28
people are already working on making green hydrogen a reality.
103
328616
3504
E poi si può utilizzare in una cella a combustibile
05:33
Because to make green hydrogen the fuel source of the future,
104
333663
3170
per creare energia elettrica emettendo solo acqua,
come in questo villaggio della Malaysia.
05:36
it needs to be cheaper than fossil fuels.
105
336875
2544
05:39
And this means
106
339460
1544
L’idrogeno è una delle molecole più energeticamente dense:
05:41
electrolyzers are going to need to be really, really cheap.
107
341004
4087
contiene tre volte più energia per unità di massa del diesel.
05:45
We started Enapter in 2017
108
345800
3629
05:49
with this one goal in mind and urgency in our hearts.
109
349470
3254
Quindi, ora potreste chiedervi:
perché non lo si usa ovunque già ora?
05:54
And so we chose a means
110
354517
1877
In precedenza, il motivo era il costo dell’elettricità verde:
05:56
that is a bit different from how others in the industry proceed.
111
356436
3295
06:00
We turned to economic history
112
360315
1793
ma non è più questo il fattore limitante.
06:02
for approaches that scaled fast and reduced prices significantly.
113
362150
4296
Qual è il problema, allora?
06:06
And the answer was clear.
114
366905
1459
La velocità, la scala e i costi di questi generatori di idrogeno verde.
06:08
If you want to take a solution around the globe as quickly as possible,
115
368698
4671
Per fortuna, ci sono persone già al lavoro per rendere l’idrogeno verde una realtà.
06:13
you need to make it a standardized, mass-produced commodity.
116
373411
4213
06:17
A product that's easy to make and use.
117
377665
3420
Perché l’idrogeno verde, per essere l'energia del futuro,
06:21
And so some believe we need larger machines.
118
381586
2711
deve costare meno delle fonti fossili.
06:24
But we believe the electrolyser should be a standardized,
119
384339
3587
E questo significa che gli elettroliti dovranno essere molto, molto economici.
06:27
mass-produced commodity.
120
387926
1960
06:30
A product that can make green hydrogen anywhere for anyone.
121
390219
3671
Nel 2017 abbiamo fondato Enapter
06:34
So to better understand our approach, let me draw an analogy.
122
394432
3086
con questo preciso obiettivo in mente, e un'urgenza nel cuore.
06:37
Up until the ’80s, mainframe computers,
123
397560
3295
06:40
they were considered the future of computing.
124
400897
3086
E così abbiamo scelto un mezzo
un po' diverso dagli standard del settore.
06:44
They were huge and complex equipment,
125
404484
2461
06:46
and they were designed for businesses only.
126
406945
2085
Cercando, nella storia economica,
06:49
Then came the PC,
127
409364
2002
approcci che conciliassero rapidamente espansione e forte discesa dei prezzi,
06:51
and at first people laughed and wondered:
128
411407
2878
06:54
Why would we ever need such a tiny computer?
129
414327
2377
è emersa una risposta chiara:
06:57
But ultimately, it disrupted the industry.
130
417455
3170
per diffondere una soluzione nel mondo nel minor tempo possibile,
07:00
And today, data centers, they use blade servers, which is PC technology.
131
420667
6298
è necessario trasformarla in un prodotto standardizzato e di massa.
Un bene facile da realizzare e usare.
07:07
Why?
132
427006
1251
07:08
Because the PC became a compact,
133
428299
2419
07:10
standardized and mass-producible product
134
430760
3879
Secondo alcuni, la soluzione è dotarsi di macchine più potenti:
noi riteniamo, invece,
07:14
that was cheap to make, easy to build,
135
434681
2294
che l’elettrolizzatore dovrebbe essere un prodotto standardizzato di massa,
07:16
and that could be used in any kinds of context.
136
436975
2502
07:19
It's time to do this with green hydrogen.
137
439519
2252
in grado di produrre idrogeno verde ovunque e per chiunque.
07:21
To this end,
138
441813
1168
07:23
Enapter is designing all of its electrolyzers as products
139
443022
4004
Per chiarire il nostro approccio, permettetemi un’analogia.
07:27
and not projects.
140
447068
1460
07:28
At the heart of our electrolyser is an electrolysis core
141
448528
4296
I mainframe, fino agli anni ’80, erano ritenuti il futuro dell’informatica.
07:32
generating green hydrogen,
142
452824
1585
07:34
and it is the foundation for all of our products.
143
454450
2878
07:37
And we're taking these core stacks
144
457954
1710
Erano macchine enormi, molto complesse,
07:39
and other components of our electrolyzers into mass production.
145
459706
3378
progettate esclusivamente per le imprese.
Poi, arrivò il PC.
07:43
And so instead of building larger electrolyzers,
146
463876
4547
Gli addetti ai lavori inizialmente risero,
chiedendosi a chi sarebbe mai servito un computer così piccolo.
07:48
we're building compact ones
147
468464
1919
07:50
that can be combined to achieving any hydrogen quantity needed.
148
470425
4796
Alla fine, però, il PC ha sconvolto la sua industria.
07:55
And we believe this is the quickest way to scale green hydrogen
149
475680
3628
E i data center, oggi,
07:59
and drive down its price.
150
479350
1669
utilizzano i "blade server", una tecnologia che ci arriva dai PC.
08:01
And the next step
151
481519
2044
08:03
is going into mass production.
152
483563
1918
E questo perché?
08:05
This is our campus.
153
485481
1210
Perché il PC divenne un prodotto compatto, standardizzato, di massa,
08:07
And it's going to be fully powered by renewables, of course,
154
487567
4254
08:11
and that's where we'll be tackling speed, scale and cost.
155
491821
4171
facile ed economico da realizzare
e utilizzabile in qualsiasi contesto.
08:17
By focusing on one single core size,
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497660
4546
E ora, è arrivato il momento di fare altrettanto con l’idrogeno verde.
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we can leverage massive economies of scale
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3003
A tal fine, Enapter sta progettando tutti i suoi elettrolizzatori
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and drive down the price of green hydrogen.
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505251
2961
al fine di renderli prodotti, e non progetti.
08:28
Because that’s what it’s all about:
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2127
08:30
making green hydrogen cheaper than fossil fuels.
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3503
Al centro del nostro elettrolizzatore
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We have the means to make green hydrogen the fuel source of the future.
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4672
c'è un nucleo elettrolitico che genera idrogeno verde,
e costituisce la base di tutti i nostri prodotti.
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It's time to listen to our 14-year-old selves
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2753
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and the 14-year-olds of today.
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2002
Stiamo portando questa pila di nuclei, e altri componenti degli elettrolizzatori,
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Our generation has a unique opportunity.
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2878
su larga scala.
Invece di costruire elettrolizzatori più grandi, dunque,
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It's time for the next industrial revolution.
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2503
08:54
We can build our world's energy supplies sustainably,
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4463
ne costruiamo di più compatti,
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made of a lot of green electricity
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in modo da poterli combinare
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and a wave of green hydrogen molecules.
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per raggiungere qualunque quantità di idrogeno sia richiesta.
09:05
This is how we end the fossil fuel era.
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È questo, riteniamo, il modo più rapido
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Thank you.
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1168
per diffondere l’idrogeno verde e abbassarne il prezzo.
09:09
(Applause)
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4296
E il passo successivo sarà la produzione di massa:
ecco il nostro campus.
Sarà completamente alimentato da fonti rinnovabili, ovviamente;
ed è proprio qui che affronteremo la velocità, la scala e i costi.
Concentrando la nostra produzione su moduli a nucleo singolo,
possiamo sfruttare potenti economie di scala
e far diminuire il prezzo dell’idrogeno verde.
Perché è di questo che si tratta:
rendere l'idrogeno verde più economico dei combustibili fossili.
Abbiamo i mezzi, ormai,
per rendere l'idrogeno verde la fonte di carburante del futuro.
È ora di ascoltare i quattordicenni che siamo stati
e quelli di oggi.
La nostra generazione ha un'opportunità unica:
iniziare la prossima Rivoluzione Industriale.
Possiamo costruire sostenibilmente le forniture energetiche mondiali,
con molta elettricità verde e una marea di molecole di idrogeno verde.
Sarà così, che porremo fine all’era dei combustibili fossili.
Grazie mille.
(Applausi)
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