Le unità di alimentazione a celle a combustibile a idrogeno guadagnano terreno nei cantieri edili

In un cantiere nella zona ovest di Londra, nel Regno Unito, due container bianchi spiccano tra gru, attrezzature e personale al lavoro. Il sito si chiama HS2 Victoria Road Crossover Box e fa parte di una nuova linea ferroviaria ad alta velocità che collegherà Londra a Birmingham.

Il ronzio proveniente da entrambi i container ne rivela la funzione agli operatori del settore energetico: forniscono energia elettrica al sito tramite celle a combustibile a idrogeno senza emissioni.

Centrali idroelettriche GeoPura installate presso il sito HS2. Foto: GeoPura

Le celle a combustibile a idrogeno hanno trovato impiego in una varietà di veicoli e attrezzature, dagli autobus e camion ai treni e alle attrezzature per la movimentazione dei materiali . Poiché le loro uniche emissioni sono il vapore acqueo, le celle a combustibile sono interessanti per gli OEM che desiderano decarbonizzare.

Ora le celle a combustibile a idrogeno si stanno facendo strada nel settore edile. XCMG, ad esempio, ha presentato un dumper alimentato a celle a combustibile lo scorso giugno. Inoltre, Hyundai Construction Equipment ha dichiarato di voler presentare un escavatore elettrico a celle a combustibile alla prossima fiera Bauma 2025. Un'applicazione chiave, tuttavia, è la sostituzione dei tradizionali generatori diesel, spesso utilizzati per fornire energia supplementare nei cantieri.

Transizione verso l'energia pulita

Le unità di produzione di energia a idrogeno (HPU) del sito HS2 Victoria Road Crossover Box sono prodotte dall'azienda di energia pulita GeoPura con sede a Newcastle, in Inghilterra. L'azienda è stata lanciata nel 2019 con il partner Siemens Energy Ventures.

Matt Barney, responsabile del settore idrogeno per GeoPura, ha affermato che continuare a vivere e lavorare come abbiamo fatto finora richiederà notevoli quantità di carburante.

"In definitiva, se vogliamo liberarci dai combustibili fossili, i combustibili a emissioni zero devono svolgere un ruolo in questo spettro", ha affermato. "Dobbiamo iniziare a supportare applicazioni più energivore, che si tratti di edilizia o di data center, e quindi abbiamo bisogno di un combustibile come parte di questo mix".

Matt Barney, responsabile commerciale dell'idrogeno presso GeoPura. Foto: GeoPura

GeoPura noleggia le sue centrali termoelettriche (HPU) per una varietà di applicazioni, tra cui edilizia, eventi dal vivo e persino produzioni televisive e cinematografiche. Oltre alla sede di Victoria Road Crossover Box dell'HS2, le centrali termoelettriche GeoPura sono in funzione in altri due siti HS2 ad Aylesbury, in Inghilterra. Tra gli altri clienti nel Regno Unito figurano il fornitore di servizi National Grid, l'appaltatore BAM Nuttall e il gruppo infrastrutturale Balfour Beatty.

Barney ha affermato che GeoPura è concentrata sull'espansione del proprio business. "Siamo interessati a capire come, partendo dai piccoli passi che stiamo ancora compiendo, costruire su quel modello commerciale per iniziare a colmare quel divario e fare ancora di più. In realtà, stiamo solo scalfendo la superficie."

A tal fine, nel febbraio 2024 GeoPura ha ottenuto un finanziamento di 71 milioni di dollari da investitori come UK Infrastructure Bank e Barclays Sustainable Impact Capital. L'azienda ha inoltre raccolto altri 28 milioni di dollari tramite finanziamento tramite debito lo scorso settembre. Tale denaro sarà utilizzato per far crescere la flotta di unità di potenza idroelettrica (HPU) di GeoPura fino a 3.600 unità entro il 2033, ha dichiarato l'azienda.

GeoPura produce anche il proprio idrogeno in siti in tutto il Regno Unito e l'azienda ha affermato che parte di questo finanziamento contribuirà ad ampliare la sua capacità produttiva. GeoPura ha dichiarato di produrre circa sei tonnellate di idrogeno verde a settimana nei suoi siti del Nottinghamshire e dello Yorkshire, che consegna ai clienti HPU tramite una flotta di 80 autocisterne. Barney ha affermato che GeoPura spera di avere ancora più siti in tutto il Regno Unito.

"Vorremmo vedere un'intera rete di elettrolizzatori su piccola scala nel breve-medio termine", ha affermato. "Ma siamo ben consapevoli di ciò che anche altri attori stanno facendo in questo settore, con progetti molto più ampi".

Il panorama dell'HPU

GeoPura non è l'unica azienda a implementare le unità di potenza (HPU). EODev è uno spin-off francese del laboratorio galleggiante Energy Observer, la prima imbarcazione al mondo in grado di produrre idrogeno decarbonizzato dall'acqua di mare. EODev vende le sue unità di potenza GEH2 a clienti come le società di noleggio United Rentals , Loxam e Kennards Hire .

Un gruppo elettrogeno a celle a combustibile AFC Energy nei colori del partner di noleggio Speedy Hydogen Solutions (Foto: AFC Energy)

Poi c'è AFC Energy , con sede nel Regno Unito, che ha dichiarato di aver ricevuto ordini per 33,5 milioni di dollari per le sue centrali termoelettriche da 30 kW nel 2024. Tra questi, ordini dall'appaltatore globale Acciona e un accordo di vendita con il distributore mediorientale per l'industria pesante TAMGO. AFC Energy ha anche accordi di fornitura per la sua joint venture 50/50 con Speedy Hire.

Anche molti produttori di apparecchiature tradizionali stanno capitalizzando sull'interesse per questi prodotti. Ad esempio, nell'aprile 2024, Hitachi Energy ha annunciato una partnership con il produttore svedese di sistemi a celle a combustibile PowerCell Group per sviluppare il gruppo elettrogeno a celle a combustibile a idrogeno Hyflex .

Più avanti, a luglio, Yanmar Energy Systems ha annunciato un sistema di generazione di energia a celle a combustibile . L'azienda ha dichiarato di aver iniziato ad accettare ordini per il sistema a settembre.

Infine, Caterpillar ha annunciato di recente una collaborazione con Microsoft e Ballard Power Systems per convalidare l'uso delle celle a combustibile a idrogeno come opzioni di alimentazione di backup per i data center.

Barriere all'adozione

L'adozione di apparecchiature a idrogeno è spesso ostacolata dalla disponibilità di carburante. Il 2024, ad esempio, ha visto il fallimento di molti progetti in tutto il mondo volti a produrre idrogeno verde.

Inoltre, le apparecchiature alimentate a celle a combustibile a idrogeno tendono ad essere un caso limite. I produttori di idrogeno sono riluttanti ad aumentare la capacità produttiva perché non hanno certezze sulle dimensioni del mercato, mentre gli OEM sono restii a costruire macchine a celle a combustibile perché temono la disponibilità di carburante.

Come già detto, GeoPura aggira questo problema producendo il proprio idrogeno verde. Tuttavia, permangono ostacoli all'adozione di questa soluzione. Uno di questi è il costo.

Secondo Barney di GeoPura, il costo di gestione di un generatore diesel in un cantiere edile è di circa 2,04 dollari al litro, rispetto a un costo equivalente per l'idrogeno di 2,96 dollari al litro. Gli appaltatori sono sensibili a questi costi del carburante, poiché aggravano il costo del noleggio delle centrali termoelettriche stesse.

Nonostante ciò, Barney ha affermato che l'interesse per l'idrogeno come combustibile e per le HPU sta lentamente crescendo.

"Cento anni fa non c'erano stazioni di servizio in questo paese", ha detto. "Ma in un lasso di tempo molto breve, ce n'era una praticamente a ogni angolo, in ogni strada, in ogni comunità. Si è arrivati a un punto di svolta in cui le persone hanno avuto bisogno di quel fabbisogno energetico."

Barney ha aggiunto che il modello GeoPura consente all'azienda di commercializzare l'idrogeno in modo più efficace, così da poter continuare a sviluppare l'infrastruttura e la catena di approvvigionamento.