Oggi, in tutti i Paesi in corsa per il benessere e la civilizzazione, vengono bruciate quantità incredibili di combustibili fossili. La continua crescita delle industrie e insieme un miglioramento delle condizioni di vita di cittadini sempre più fortunati e consumisti, impongono ritmi di estrazione di carbone e petrolio decisamente insostenibili nel tempo e pericolose sia per l’ambiente che per noi abitanti di questo Pianeta.

Da qualche anno, anche se con un po’ di ritardo e poca decisione, ci si sta muovendo per individuare fonti energetiche alternative che consentano di mantenere il più possibile questa organizzazione senza correre verso una rapida autodistruzione. Le forme di energia alternativa in fase di analisi e miglioramento sono più o meno note, in questo ambito, però, ancora poca attenzione è riservata all’ idrogeno.

L’Idrogeno è un elemento è estremamente leggero e presente in una quantità enorme in tutto l’Universo, tanto da costituirne il 75% della massa totale e potrebbe essere considerato come una fonte inesauribile. E’ considerato un efficiente vettore di energia per varie regioni, quali:

- la sua tendenza a legarsi con  atomi di ossigeno producendo soltanto acqua e calore ( 2H2 + O2 Þ 2H2O + calore), senza quindi sottoprodotti della combustione inquinanti o tossici;

- la possibilità di essere ottenuto sfruttando tutte le sorgenti attualmente conosciute, sia fossili, che rinnovabili, che nucleari; 

- la particolare capacità di essere accumulato al momento della produzione e poi trasportato nel luogo del consumo effettivo.

L’ idrogeno è l’elemento meno elettronegativo della tavola periodica e per questa ragione è estremamente instabile, tende cioè a legarsi. Questo implica che per ottenerlo allo stato atomico bisogna scinderlo dalle molecole in cui si trova legato fornendo la necessaria energia.

Le tecniche tramite cui effettuare questo sono molteplici: l’elettrolisi, la massificazione, la termolisi, la pirolisi e lo steam reforming. Quest’ultima, al momento, è quella maggiormente utilizzata, oltre che la più discussa. Consiste sostanzialmente nel far reagire il metano, un combustibile fossile, con l’ ossigeno molecolare per produrre monossido di carbonio, pericoloso inquinante, e idrogeno (2CH4 + O2 Þ 4H2 + 2CO). E’ evidente che questa tecnica non corrisponde propriamente a quella che siamo soliti definire energia sostenibile, in quanto non si fa altro che trasferire l’energia di un combustibile fossile all’ idrogeno. E’ per questo che si parla di “idrogeno nero”.

Pur essendoci una apparente contraddizione tra l’obbiettivo e il risultato non sono poche le proposte per far partire una campagna di produzione di questo tipo.

Il maggiore limite è quello del monossido di carbonio. Questo composto leggerissimo si forma a seguito della combustione incompleta di una sostanza contenente carbonio e tende, se inalato, a legarsi all'emoglobina del sangue al posto dell'ossigeno rivelandosi così potenzialmente mortale. La sua concentrazione in aria non inquinata è circa di 0,1 parti per milione(ppm), mentre in zone prossime ad alti livelli di flusso automobilistico in cui è limitata la circolazione dell' aria si arriva anche a  150-200 ppm. E' dimostrato inoltre che la maggiore fonte di produzione è costituita dalle autovetture (la massima concentrazione si raggiunge nelle ore di punta del traffico urbano). Alla luce di questo basta considerare città di centinaia di migliaia di abitanti, in cui quasi tutta la popolazione è motorizzata e in cui il riscaldamento delle case riversa tutti gli scarichi nell’ aria immediatamente sovrastante. E' facile intuire che chi vi abita è costretto a inspirare continuamente sostanze tossiche terribilmente nocive in quantità devastanti. Invece producendo idrogeno in una fabbrica lontano dai centri abitati e poi utilizzandolo in città , si annullerebbe la quantità di gas tossici emessi a contatto con la popolazione. Inoltre l'inquinamento dell'aria sarebbe maggiormente concentrato e controllabile.

Un altro aspetto va poi evidenziato. Carnot (fisico francese del 1796) dimostrò che il rendimento di una macchina reale è sempre minore della differenza tra 1 e il rapporto tra le due temperature a cui essa lavora. Cioè ηreale < 1 - (T1/T2). Questo significa che maggiore è la differenza tra il calore fornito dalla caldaia e quello assorbito dal refrigerante, maggiore sarà il lavoro che una macchina termica è in grado di compiere. A questo punto è facile dedurre perché converrebbe produrre l’ idrogeno in una fabbrica in grado di raggiungere temperature molto elevate piuttosto che in un semplice motore di automobile.

L’idrogeno nero costituisce quindi un' opportunità per alleviare i problemi dell’inquinamento cittadino, ma non rappresenta un’alternativa allo sfruttamento dei combustibili fossili. L'effetto serra, infatti, è una palese dimostrazione che il loro uso deve essere ridotto in favore di forme di produzione energetica a minore impatto ambientale. Altri sistemi di produzione dell’idrogeno sono decisamente migliori dell' "Idrogeno nero" dal punto di vista della sostenibilità, ma ancora molto costosi. E’ auspicabile che la ricerca si orienti verso questi sistemi per ridurne i costi e rendere l’uso dell’idrogeno realmente e praticamente alternativo  ai combustibili fossili.