{"id":35028,"date":"2022-07-13T10:34:09","date_gmt":"2022-07-13T08:34:09","guid":{"rendered":"https:\/\/festivaldelfuturo.eu\/?p=35028"},"modified":"2022-07-13T10:34:55","modified_gmt":"2022-07-13T08:34:55","slug":"futuro-a-idrogeno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/festivaldelfuturo.eu\/en\/2022\/07\/13\/futuro-a-idrogeno\/","title":{"rendered":"Hydrogen future"},"content":{"rendered":"

In the next few years, this clean and universally available source of energy will make a growing contribution to the production of electricity and will have uses in all sectors, from industry to heating to transport.<\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Do we have a hydrogen future ahead of us? Many are convinced of this, starting with the European Union which has placed it at the center of the Green New Deal<\/strong> which will invest a total of \u20ac 1,000 billion over the next 10 years. The point of view of Frans Timmermans, Vice-President of the European Commission is very explicit: \u201cClean hydrogen is a priority in the energy transition and the European Union can and must lead\u201d. But now it's all over the world that looks and invests in this direction<\/strong>: from Biden's United States to Australia, from Holland to Japan. And Italy will not be left behind. On the other hand, the technological evolution in this specific sector has allowed extraordinary developments that have made it possible to drastically reduce production costs in a few years: exactly 20 years ago the price of hydrogen from renewables was 40 times that of oil. Prices will be broadly aligned over the next five years. And this allows some to speak of "Hydrogen revolution"<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A zero-emission future<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Therefore, a sector that, thanks to the targets<\/strong> of<\/strong> decarbonization<\/strong> of the European (but also world) economy in the coming years, is destined to attract strong investment flows. Already today, however, it is worth over 100 billion euros a year as a whole, half that of gold. It is therefore good to remember some salient facts because, although by now a symbol of the energy of the future, hydrogen has a glorious past behind it.<\/p>\n\n\n\n

\u201cWater generator\u201d (hydrogen, in Greek), hydrogen was already used over 200 years ago to power the first combustion engines designed by the French inventor Fran\u00e7ois Isaac de Rivaz (it was in 1806). Everyone knows what H is, the symbol of the chemical element, which is the only substance present in abundance in the universe. It is also the element more<\/strong> light<\/strong> of the periodic table, and has an extremely high energy density by mass 3 ~ 4 times that of common fossil fuels. Furthermore, since water is the only byproduct generated, it follows that hydrogen is extremely clean and has all the credentials to become one of the main fuels of a low-carbon economy. The trend of the heating<\/strong> global<\/strong> and the need to combat, quickly and effectively, the carbon emissions into the atmosphere at the root of climate change.<\/p>\n\n\n\n

Hydrogen is multifaceted. It can be burned directly to generate heat, which can be used for the production of steel and glass. It can also serve as an input for fuel cells for electricity generation, which are a highly efficient and clean way of food<\/strong> the<\/strong> vehicles<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

New commitment<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Interest in hydrogen as an energy source had emerged internationally during the crisis<\/strong> oil<\/strong> of the 1970s, and then resurfaced in the early 2000s when the United States Department of Energy promoted it to the rank of alternative fuel. However, this initial enthusiasm did not lead to a rapid development of the hydrogen industry, as cost-effective technologies were not available at the time. But above all it lacked an adequate support<\/strong> politic<\/strong>, which today is being formed thanks to the push that public opinion is giving to policies to combat the climate<\/em> change<\/em>, with the new generations in the front row.<\/p>\n\n\n\n

Times have changed, the desire for global decarbonisation to tackle climate change requires a much stronger commitment to energy<\/strong> clean<\/strong>. In Europe, the United States, China, Japan, Korea, Australia and New Zealand, but also in some oil countries of the Middle East, a series of incentive policies and projects are underway to facilitate production and application of clean hydrogen, i.e. hydrogen produced from renewable electricity, which makes the whole process carbon neutral.<\/p>\n\n\n\n

Also, thanks to improvements<\/strong> technological<\/strong>, the cost of clean hydrogen production facilities, such as electrolysers, and of hydrogen consuming devices, such as fuel cells, is significantly lower than in the past. More importantly, the cost of renewable electricity, which is the main one cost<\/strong> operating<\/strong> of clean hydrogen production is at a completely different level than it was 20 or 50 years ago. Over the past 10 years, the cost of wind and solar energy has dropped by 70% and nearly 90%, respectively.<\/p>\n\n\n\n

New developments<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

The use of pure hydrogen nowadays is mostly limited<\/strong> to industry<\/strong> chemistry<\/strong>. The current annual global demand for pure hydrogen is around 70 Mt (million tons), produced mainly from natural gas and coal. This factor is responsible for emissions of 830 million tonnes of CO2 per year, equivalent to the annual emissions of Indonesia and the United Kingdom. In the context of the global project for decarbonisation, the production of hydrogen from fossil fuels will gradually be replaced by low-cost production (for example, electrolysis) and therefore a significant growth in the new hydrogen demand can be easily predicted.<\/p>\n\n\n\n

Hydrogen can present clear benefits<\/strong> in many low-carbon applications, such as heavy truck and bus transportation, heavy industry with steel and cement production, and long-life energy storage systems. For example, a 40-tonne electric truck would need eight tons of batteries to cover a 500km radius, making lithium batteries virtually impractical. Hydrogen fuel cells, on the other hand, are able to offer cleaner solutions than lithium batteries, with a relatively small footprint equal to an ordinary diesel engine.<\/p>\n\n\n\n

Another interesting opportunity is the potential mass production of passenger cars <\/strong>with fuel cells when the costs of hydrogen and fuel cells become more competitive. As estimated by Hydrogen Council 2 <\/em>Fuel cell electric vehicles (FCEVs) could make up 20% of the total vehicle fleet by 2050.<\/p>\n\n\n\n

With a combination of existing demand for decarbonisation and the emergence of new demand, the pure and clean hydrogen market is expected to grow by more than 20% per year between 2020 and 2030<\/strong>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Nei prossimi anni questa fonte d\u2019energia, pulita e universalmente disponibile dar\u00e0 un crescente contributo nella produzione di energia elettrica e avr\u00e0 utilizzi in tutti i settori, dall\u2019industria, al riscaldamento ai trasporti. Abbiamo davanti a noi un futuro a idrogeno? Ne sono convinti in molti, a partire dall\u2019Unione europea che lo ha posto al centro del […]<\/p>\n","protected":false},"author":214,"featured_media":35040,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_et_pb_use_builder":"off","_et_pb_old_content":"\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Per molti, certo la maggioranza, i computer quantistici restano un mistero. Il che non sorprende perch\u00e9 \u00e8 la stessa fisica quantistica a risultare poco digeribile ai pi\u00f9. Lo stesso Einstein la considerava di una complessit\u00e0 teorica quasi indecifrabile. Ma i computer quantistici sono comunque gi\u00e0 una realt\u00e0 concreta, anche se per poterli utilizzare efficacemente ci vorr\u00e0 un po\u2019 pi\u00f9 di tempo di quanto non ci si aspettasse.<\/h3>\n\n\n\n

Ma a cosa serviranno questi super computer, capaci di eclissare i calcolatori attuali e sostanzialmente mandarli in soffitta? Alcuni usi sono rendere molto pi\u00f9 veloce la scoperta<\/strong> di<\/strong> nuovi<\/strong> farmaci<\/strong>, rendere le previsioni<\/strong> meteorologiche<\/strong> sempre pi\u00f9 precise e localizzate, potenziare a livelli finora sconosciuti l\u2019intelligenza<\/strong> artificiale<\/strong> e altro ancora. <\/p>\n\n\n\n

Sono queste alcune delle potenzialit\u00e0 attribuite a questi rivoluzionari calcolatori, non pi\u00f9 basati sui bit, ma sui qubit (quantum bit). Queste unit\u00e0 digitali sfruttano due note propriet\u00e0 della meccanica quantistica \u2013 la sovrapposizione<\/a> e l'entanglement<\/a> \u2013 per aumentare esponenzialmente la velocit\u00e0 di calcolo e risolvere problemi che anche per i pi\u00f9 potenti supercomputer del mondo sarebbero impossibili (o richiederebbero un tempo irragionevolmente lungo).<\/p>\n\n\n\n

La pi\u00f9 nota applicazione potenziale dei computer quantistici - dimostrata teoricamente da Peter Shor nel 1994 - \u00e8 la capacit\u00e0 di decifrare anche gli algoritmi crittografati utilizzati, per esempio, nel settore dei bitcoin, delle transazioni finanziarie su internet e delle firme digitali. Potenzialit\u00e0 che ha naturalmente attirato molta attenzione. Per\u00f2 c\u2019\u00e8 un problema: nessuno ancora oggi \u00e8 in grado di produrre concretamente un computer quantistico in grado di fare cose del genere e non c\u2019\u00e8 modo di sapere quando sar\u00e0 possibile.<\/p>\n\n\n\n

Cosa dire, allora, dell\u2019era della\u00a0supremazia quantistica, annunciata da Google nel 2019 quando il suo computer Sycamore era effettivamente riuscito a risolvere in pochi minuti un calcolo che per un tradizionale computer avrebbe richiesto centinaia di anni? Si trattava, in realt\u00e0, di una dimostrazione priva di applicazioni pratiche e progettata dai ricercatori al solo scopo di mostrare le potenzialit\u00e0 del dispositivo e che serviva a dimostrare che questi computer possono effettivamente fare cose impossibili per quelli tradizionali sfruttando esperimenti progettati esattamente a questo scopo.<\/p>\n\n\n\n

Di recente, il docente di Fisica quantistica Sankar Das Sarma ha scritto sulla Technology Review<\/em> del MIT: \u201cI computer quantistici pi\u00f9 avanzati oggi hanno qualche dozzina di qubit fisici che causano decoerenza<\/strong> (o rumore). Costruire un computer quantistico in grado di decifrare codici RSA da tali componenti richiederebbe molti milioni se non miliardi di qubit. Solo decine di migliaia di questi verrebbero utilizzati per il calcolo, i cosiddetti qubit logici; il resto sarebbe necessario per correggere gli errori, compensando la decoerenza\u201d.<\/p>\n\n\n\n

La decoerenza<\/a>, ha spiegato Signorelli in un recente articolo su La Repubblica<\/em>,<\/strong> \u00e8 il fenomeno che provoca, a causa dell\u2019interazione tra i qubit e l\u2019ambiente che li circonda, il decadimento degli stati quantistici prima che il lavoro dei qubit venga portato a termine. Questo stato \u00e8 infatti estremamente delicato: le pi\u00f9 piccole vibrazioni (anche una collisione tra particelle d\u2019aria) o dei minimi cambiamenti nella temperatura possono far uscire i qubit anticipatamente dalla sovrapposizione in cui si trovano, fornendo risultati completamente casuali. \u00c8 per questo che, per esempio, il Q System One di IBM<\/strong> \u00e8 protetto da una teca di vetro a chiusura ermetica munita di un sistema di raffreddamento prossimo allo zero assoluto.<\/p>\n\n\n\n

Occorre dunque ricordare che i pi\u00f9 avanzati computer quantistici di oggi hanno qualche decina di qubit fisici<\/strong>, mentre per ottenere i risultati promessi ne servirebbero milioni o miliardi. E la strada per arrivare fin l\u00ec \u00e8 dunque ancora piuttosto lunga e l\u2019avvento di veri e propri computer quantistici potrebbe essere molto pi\u00f9 distante di quanto solitamente non si dica.<\/p>\n\n\n\n

Il raggiungimento della supremazia quantistica ci ha comunque proiettati in una nuova era, definita dagli scienziati NISQ<\/strong> (noisy intermediate-scale quantum<\/em>), intendendo la possibilit\u00e0 di sviluppare computer quantistici di taglia intermedia \u2013 cio\u00e8 con un numero ancora limitato di qubit \u2013 pur sapendo che il rumore di fondo ci permetter\u00e0 di avere soltanto un controllo parziale sui risultati che si possono ottenere. Non ancora dei computer quantistici perfetti, quindi, ma comunque utili, anche se lo stesso Das Sarma nutre qualche dubbio: \u201cL\u2019idea \u00e8 che delle piccole raccolte di qubit fisici rumorosi potrebbe comunque fare qualcosa di utile e meglio di quanto non possa fare un classico computer, ma non siamo sicuri di molte cose: quanto rumorosi? Quanti qubit? \u00c8 davvero un computer? Quali problemi degni di nota potrebbe risolvere questa macchina Nisq?\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Gli esperimenti finora condotti tramite Nisq non avrebbero mostrato sostanziali vantaggi rispetto ai computer tradizionali o comunque - eccezion fatta per ambiti di ricerca molto specifici - non hanno alcun potenziale di commercializzazione. Ci sono state proposte relativo all\u2019uso di computer quantistici su piccola scala per la progettazione di farmaci o per aiutare nel campo della finanza, ma nessun paper tecnico ha finora offerto dimostrazioni convincenti che dei computer quantistici, incluse le macchine NISQ, possano portare ottimizzazioni significative.<\/p>\n\n\n\n

Per quanto si parli spesso dei computer quantistici come se fossero in procinto di rivoluzionare il mondo, dunque, la realt\u00e0 \u00e8 ben diversa. Potremmo essere ancora all\u2019inizio della strada e a decenni di distanza dal realizzare quelli che, a quanto pare, sono ancora sogni.<\/p>\n","_et_gb_content_width":""},"categories":[8],"tags":[695,17,241,83,334],"yoast_head":"\nFuturo a idrogeno - Festival del Futuro<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Nei prossimi anni questa fonte d\u2019energia, pulita e universalmente disponibile dar\u00e0 un crescente contributo nella produzione di energia elettrica e avr\u00e0 utilizzi in tutti i settori, dall\u2019industria, al riscaldamento ai trasporti.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/festivaldelfuturo.eu\/en\/2022\/07\/13\/futuro-a-idrogeno\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"en_GB\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Futuro a idrogeno - Festival del Futuro\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Nei prossimi anni questa fonte d\u2019energia, pulita e universalmente disponibile dar\u00e0 un crescente contributo nella produzione di energia elettrica e avr\u00e0 utilizzi in tutti i settori, dall\u2019industria, al riscaldamento ai trasporti.\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/festivaldelfuturo.eu\/en\/2022\/07\/13\/futuro-a-idrogeno\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Festival del Futuro\" \/>\n<meta property=\"article:publisher\" content=\"https:\/\/www.facebook.com\/festivaldelfuturo\/\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2022-07-13T08:34:09+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2022-07-13T08:34:55+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/festivaldelfuturo.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/07\/Idrogeno-scaled.jpg\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"2560\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"1706\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:type\" content=\"image\/jpeg\" \/>\n<meta name=\"author\" content=\"Eccellenze WebAdmin\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:title\" content=\"Futuro a idrogeno - 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