Regulatory framework in hydrogen production and the opportunities for application to a mobility case study

In the international scientific and institutional world, the need for action that can no longer be postponed for the mitigation of extreme climate phenomena and their associated consequences is shared more than ever. Institutional choices, strategies, and visions have been developed since the end of the last century, and are being updated and improved from time to time. In this context, technologies that may matter in the decarbonization process, especially new or uncommonly deployed ones, need to find the button in legal regulation to be able to demonstrate their potential. In other words: they must be able to be applied and enforceable. Such is the case with hydrogen. In this thesis, after reporting the major technologies available to date for hydrogen production, and through the analysis of the legal/regulatory framework, we come to identify which of them are the most environmentally sustainable through a definition of "green hydrogen." Subsequent to this analysis, a case study is identified: the production of green hydrogen from electrolysis, through the exploitation of biogenic waste combustion from a2a Brescia Waste-to-energy as renewable energy, for the development of a hydrogen value chain in the established camuna Hydrogen Valley. Through interviews with the Hydrogen Unit Manager and a2a Regulatory Affairs contact persons, the emissions data resulting from the downstream methodology (LCA) used are compared and contrasted with what is required by the regulations previously analysed. The result shows this production mode is compliant with the regulations, and therefore in this case it is correct to speak of green hydrogen. Furthermore, for the purpose of understanding the viability of the project, the LCOH of the electrolyser that is used with baseload energy is compared with that which uses other intermittent renewable sources such as sun and wind. In this case, the virtuosity of this type of production while maintaining a lower cost of hydrogen is highlighted.

Nel mondo scientifico ed istituzionale internazionale è più che mai condivisa la necessità di interventi non più rinviabili per la mitigazione dei fenomeni climatici estremi e le conseguenze ad essi associate. Le scelte, le strategie e le vision istituzionali sono state elaborate sin dal finire del secolo scorso, e vengono di volta in volta aggiornate e migliorate. In questo contesto, le tecnologie che possono avere importanza nel processo di decarbonizzazione, soprattutto le nuove o quelle poco diffuse, devono trovare nella normativa legale il punto d’aggancio per poter dimostrare le loro potenzialità. In poche parole: devono poter essere applicate ed applicabili. E’ questo il caso dell’idrogeno. In questa tesi, dopo aver riportato le maggiori tecnologie ad oggi disponibili per la produzione di idrogeno, ed attraverso la disanima del quadro normativo/regolatorio si giunge ad identificare quali di esse sono le più sostenibili ambientalmente attraverso una definizione di “idrogeno verde”. Successivamente a questa analisi, viene identificato un caso studio: la produzione di idrogeno verde da elettrolisi, attraverso lo sfruttamento della combustione di rifiuto biogenico da Termoutilizzatore come energia rinnovabile, per lo sviluppo di una catena del valore dell’idrogeno nella costituenda Hydrogen Valley camuna. Attraverso le interviste al Responsabile dell’unità Idrogeno ed ai referenti di Affari regolatori di a2a, vengono confrontati i dati sulle emissioni che risultano a valle della metodologia (LCA) utilizzata e confrontati con quanto previsto dalla normativa analizzata in precedenza. Il risultato evidenzia la congruenza di questa modalità di produzione con la normativa, e quindi in questo caso è corretto parlare di idrogeno verde. Inoltre, allo scopo di comprendere l’attuabilità del progetto, si compara il LCOH dell’elettrolizzatore che viene utilizzato con baseload di energia con quello che utilizza altre fonti rinnovabili intermittenti quali sole e vento. In questo caso si evidenzia la virtuosità di questo tipo di produzione, mantenendo un costo dell’idrogeno più basso.