Proponiamo, in anteprima assoluta, un articolo del prof. Santilli datato 30 agosto e non ancora trasmesso alla stampa italiana. In alcuni passaggi, l'articolo risulta un pò tecnico ma getta una nuova luce sul dibattito scientifico sulla sostenibilità ambientale dell'utiilzzo dell'idrogeno come fonte energetica veramente pulita, avvallando indirettamente la tesi di una lucida e premeditata “disinformazione”.

Parenti ed amici italiani mi hanno cortesemente inviato copie di vari articoli apparsi recentemente sull'idrogeno nella stampa italiana, molti di essi scritti da penne illustri, come il Premio Nobel Carlo Rubbia (che fu mio collega nel 1978, quando eravamo entrambi all'Università di Harvard) pubblicato nel Corriere Sera del 30 luglio scorso. Sapendo che ho fatto ricerche nel settore per molti anni, hanno quindi chiesto il mio parere sulle implicazioni ecologiche nell'uso dell'idrogeno su larga scala.L'attuale tendenza mondiale verso la “new hydrogen era” (“nuova era dell'idrogeno”) e' nata dalla idealizzazione della separazione elettrolitica dell'acqua usando elettricita' ecologicamente pulita, il trattenimento dell'idrogeno per uso come carburante ed il rilascio dell'ossigeno nell'atmosfera terrestre (onde evitare la diminuzione di ossigeno respirabile discussa di sotto), sotto le quali condizioni l'idrogeno e' infatti il carburante piu' pulito disponibile all'uomo.I problemi ecologici dell'idrogeno sono causati dal fatto che la realtà nella sua produzione, immagazzinaggio ed uso e' immensamente lontana da questa idealizzazione. Alcuni aspetti problematici di fondo li ho trovati ben presentati negli articoli ricevuti, per esempio il fatto che il solo esame ecologico dei fumi di scarico oggigiorno non e' piu' accettabile (e viene chiamato qui negli USA un “approccio del millennio scorso”), perche' esami ecologici seri oggi richiedono necessariamente uno studio “globale”, ossia includente l'inquinamento causato dalla produzione, l'immagazzinaggio, il trasporto, ed, alla fine, la combustione di qualunque carburante, ivi incluso l'idrogeno.Le centrali elettriche ecologicamente accettabili, come quelle solari, eoliche oppure idriche, sono note essere assolutamente insufficienti per una produzione su grande scala, ossia paragonabile a quella della benzina, come considerato dalla “new hydrogen era”. Ne consegue che, su detta base globale, l'uso dell'idrogeno prodotto da centrali usanti carburanti fossili, come in uso oggi e nell'immediato futuro, e' molto piu' inquinante della benzina, perche' il petrolio emerge naturalmente dalla terra e la sua raffinazione in benzina e' essenzialmente un processo chimico richiedenti uso minimo di elettricita', mentre l'idrogeno va sintetizzato in impianti industriali richiedenti elettricita'. Quando quest'ultima e' prodotta da centrali elettriche usanti carburanti fossili, e' chiaro a tutti che, a parita' di prestazioni ed uso, e quindi a parita' di energia usata, un auto funzionante ad idrogeno, anche se emette nei fumi di scarico solo vapore d'acqua, e' “globalmente” molto piu' inquinante di un auto funzionante a benzina in un rapporto che e' stato stimato da tecnici essere dell'ordine di 10 ad 1 se la centrale elettrica funziona a metano, e di circa 40-50 ad 1 se la centrale elettrica funziona a petrolio oppure a carbone.Il problema fondamentale per rendere la “new hydrogen era” una realta' accettabile e' quindi la ricerca e sviluppo di sorgenti energetiche pulite “veramente nuove”, ossia al di la' degli schemi scientifici anche essi ormai del “millennio scorso”, problema che e' quello centrale della fisica odierna, e per la cui soluzione futura il nostro gruppo ha dovuto costruire nell'arco di due decenni una meccanica nuova che contiene quella quantistica come caso particolare (chiamata “meccanica adronica”), dal momento che nessuna sorgente energetica prevista dalla meccanica quantistica permette la produzione ecologicamente accettabile dell'idrogeno. Si esclude qui l'uso di centrali nucleari permesse dalla meccanica quantistica per motivi ecologici ben noti, ma si ammettono le centrali aneutroniche del futuro previste dalla meccanica adronica.Nonostante eccellenti presentazioni, non ho visto trattato fino ad oggi nella stampa italiana il problema ecologico piu' grande nell'uso a grande scala dell'idrogeno, che e' chiamato “oxygen depletion” e consiste nella rimozione in forma permanente di ossigeno respirabile dalla nostra atmosfera a causa della combustione, problema che identificai al congresso mondiale sull'idrogeno a Monaco nel 2000.Come e' ben noto, quando la benzina brucia produce CO2 il quale viene riciclato dalla piante mediante il ciclo della clorofilla in cui le piante assorbono l'anidride carbonica, trattengono il carbonio e rilasciano di ossigeno respirabile. Per questo oggi l'umanita' e' ancora in vita sulla Terra. In paragone, la combustione dell'idrogeno produce H2O che viene anche assorbito dalle piante ma mediante altri processi che non rilasciano ossigeno respirabile in misura apprezzabile, causando così la “oxygen depletion”.Per capire il problema nelle sue dimensioni reali, sono necessari dei dati statistici che non ho visto ancora nella stampa italiana fino ad oggi. Secondo statistiche ufficiali del Dipartimento dell'Energia americano, oggigiorno circolano sulla Terra circa un miliardo di auto, milioni di trasporti pesanti, centinaia di migliaia di aerei, oltre ad un numero sconosciuto di veicoli agricoli e militari, i quali consumano circa 60 milioni di barili di petrolio al giorno, corrispondenti al consumo giornaliero di circa otto miliardi di litri di benzina. Da notare, come chiarito dallo stesso Dipartimento dell'Energia, che questi dati escludono i consumi addizionale del metano e carbone, i quali consumi sono stimati essere almeno pari a quelli della benzina. Ne consegue quindi che tutti i dati ecologici seguenti vanno almeno raddoppiati per avere dati reali.E' facile calcolare dalla combustione giornaliera di otto miliardi di litri di benzina la produzione di circa 30 milioni di tonnellate di CO2 al giorno, corrispondenti alla rimozione di circa 20 milioni di tonnellate di O2 al giorno [2]. E' chiaro che, con consumi giornalieri di queste dimensioni, tutta la vita sulla Terra sarebbe gia' finita da tempo senza il ciclo della clorofilla. Il problema ecologico massimo della societa' umana e' che, da una parte abbiamo un aumento incredibile nell'uso di carburanti fossili, mentre dall'altra parte le foreste stanno diminuendo rapidamente, per cui la Terra non e' ormai piu' in grado di riciclare tutta l'anidride carbonica prodotta nella combustione di carburanti fossili.Questo sbilancio e' all'origine dell'effetto serra noto a tutti. Infatti, secondo varie misure di laboratorio che peraltro tutti possono ripetere mediante l'acquisto di un misuratore di CO2,  oggi abbiamo nella nostra atmosfera oltre 30 volte la quantita' di CO2 presente all'inizio del secolo scorso. Quello che non ho visto nella stampa italiana e' il fatto che l”O2″ del “CO2” era originariamente ossigeno respirabile. Quindi, la vera presenza dell'effetto serra e' evidenza schiacciante della “oxygen depletion”.Secondo misure condotte da vari laboratori, che peraltro possono essere ripetute da tutti mediante l'acquisto di un semplice misuratore di ossigeno, in un secolo abbiamo rimosso in forma permanente dall'atmosfera terrestre circa il 5% dell'ossigeno esistente all'inizio del secolo scorso. Inoltre, varie stime sulla percentuale di CO2 che non e' riciclata dalle piante indicano la rimozione permanente dalla Terra di circa 7-10 tonnellate di ossigeno al giorno. Da notare l'enfasi sull'aspetto “permanente” della “oxygen depletion” causata dal costo proibitivo della separazione del CO2 per il ripristino di ossigeno respirabile nel pianeta.Quando si passa ad uno studio comparativo sulla combustione della benzina e dell'idrogeno, la “oxygen depletion”  di quest'ultimo e' veramente preoccupante, di nuovo, per il fatto che il vapore d'acqua prodotto dalla sua combustione non e' riciclato dalle piante in ossigeno respirabile, per cui si tratta di una “oxygen depletion” anche permanente (anche perche' la separazione dell'acqua per ripristinare l'ossigeno avrebbe un costo proibitivo). Finche' l'idrogeno e' usato come combustibile in misura limitata, il problema e' ignorabile (il problema e' anche assente per l'uso dell'idrogeno nei cibi, fertilizzanti e prodotti chimici). Il problema della “oxygen depletion” emerge in tutta la sua gravita' per la “new hydrogen era” in vista della prevista grande produzione e combustione dell'idrogeno senza nessuna considerazione dell'inquinamento causato nella produzione e la “oxygen depletion” causata dalla sua combustione.Il punto che mi ha spinto a scrivere questa nota e' che l'ossigeno e' alla vera base della nostra vita. Ne consegue che nessun programma per il grande uso dell'idrogeno come carburante, sia esso per motori a combustione interna oppure per celle, dovrebbe essere formulato senza una considerazione seria della “oxygen depletion”. Qualora tutto il consumo della benzina sulla terra fosse rimpiazzato dall'idrogeno, avremmo la rimozione di almeno trenta milioni tonnellate di ossigeno respirabile al giorno, la quale ridurrebbe l'ossigeno terreste del 10% in cinque anni, implicando allora una epidemia di problemi cardiaci, e nel giro di 30 anni la Terra non sarebbe piu' abitabile. Per questo attivisti a Washington ed a Berlino stanno gia' considerando cause per miliardi di dollari verso qualunque uso massiccio di idrogeno inquinante, cause tali da far impallidire le azioni legali mosse contro l'industria del tabacco.Ci sono anche altri problemi ecologici molto seri causati dall'idrogeno. Un altro problema che non ho visto trattato nella stampa italiana e' il fatto che la massima produzione dell'idrogeno e' oggi fatta mediante metodi di riformazione di carburanti fossili, come il metano. Il solo concetto di trasformare carburanti fossili in idrogeno implica una moltiplicazione dell'inquinamento atmosferico a causa della evidente inefficienza energetica di tutte queste conversioni.In particolare, questo tipo di produzione dell'idrogeno usa l'ossigeno atmosferico per la rimozione del carbonio dai carburanti fossili, rilasciando cosi' nell'atmosfera terrestre, circa tre volte il CO2 causato dalla combustione diretta del carburante fossile. Se si ha un qualunque senso civico, la produzione dell'idrogeno mediante metodi di riformazione di carburanti fossili dovrebbe essere proibita dalla legge, come certamente lo sara', ma purtroppo solo quando i recenti episodi climatici gia' catastrofici, come la morte di oltre 10.000 persone questa estate in Europa per il caldo, diverranno cataclismici.Un altro problema gravissimo dell'idrogeno e' la sua riduzione dello strato dell'ozono nell'alta atmosfera nel caso esso venga rilasciato in grandi quantita' a causa di incidenti o altro. Il motivo e' noto anche a studenti liceali. Una volta rilasciato nell'atmosfera, l'idrogeno sale rapidamente ad alte quote data la sua grande leggerezza e dal momento che la sua combustione con l'ossigeno terrestre richiede una attivazione (come una scarica elettrica oppure una fiamma), raggiungendo così lo strato dell'ozono il quale, al contrario dell'ossigeno, reagisce con estrema rapidita' con l'idrogeno senza bisogno di una scarica elettrica rilasciando vapore d'acqua ed ossigeno (H2 + O3 => H2O + O2). Questo problema non esiste nella stessa misura per i carburanti fossili dal momento che il loro idrogeno e' parte della molecola di idrocarburo e quindi non e' libero di reagire con l'ozono.Un altro grande problema ecologico dell'idrogeno e' causato dal fatto che esso non e' usabile nei motori di automobili attuali. Ne consegue quindi che, anche assumendo l'avvio immediato industriale a grande scala nell'uso dell'idrogeno, ed ignorando tutti i problemi ecologici precedenti, questo uso lascerebbe completamente immutato il deterioramento ulteriore ormai esponenziale dei problemi ecologici causati dalla benzina, per il motivo indicato che l'idrogeno non e' usabile nel miliardo o piu' di auto in giro oggi per la Terra (l'idrogeno causa nei motori a benzina esplosioni tipo “back fire” dovute alla sua grande velocita' di fiamma). Quindi, nel caso di grande uso dell'idrogeno, tutti i veicoli attualmente esistenti continuerebbero ad usare la benzina, come dimostrato dalle auto BMW funzionanti ad idrogeno le quali, dopo aver fallito tutti i tentativi di uso con motori a benzina, sono state costrette ad usare motori speciali.Un altro aspetto che non ho visto trattato nella stampa italiana e' il costo dell'idrogeno. Un gallone di benzina contiene circa 110.000 unita' termiche inglesi (“British Thermal Units”, BTU) corrispondenti a circa 30.000 BTU per litro (1 g = 3.7 l). L'idrogeno contiene circa 300 BTU per piede cubo, corrispondenti a circa 10 BTU per litro di idrogeno a pressione atmosferica (1 cf = 28,312 l). Quindi ci vogliono circa 3,000 litri di idrogeno per avere l'equivalente energetico di un litro di benzina. L'idrogeno oggi costa circa 15 centesimi di euro per piede cubo, corrispondenti a circa 5 millesimi di euro al litro, implicando così il costo di circa 160 euro al “litro equivalente di benzina in idrogeno”, ossia un costo assolutamente proibitivo. Le centrali piu' grandi attualmente in programma in Europa e negli USA per la produzione di idrogeno su grande scala prevedono una riduzione notevole del costo di produzione. Ciononostante, e' bene chiarire con chiarezza che tutte le persone a favore dell'uso dell'idrogeno come carburante automobilistico secondo le tecnologie attuali debbano essere pronte a pagare l'equivalente in di un litro di benzina in idrogeno cinquanta volte il costo attuale della benzina.Ancora un altro problema dell'idrogeno per uso automobilistico e' dato dal volume di idrogeno necessario per un rifornimento normale. Abbiamo visto che ci vogliono 3.000 litri di idrogeno per avere l'equivalente di un litro di benzina. Quindi, l'equivalente di un pieno di 50 litri di benzina richiederebbe 150.000 litri di idrogeno, ossia un volume che e' assolutamente al di la' di valori pratici, dal momento che un auto richiederebbe un rimorchio per il solo serbatoio dell'idrogeno, mentre l'uso di altissime pressioni non e' assolutamente raccomandabili, prima di tutto per motivi di sicurezza, ma anche per il fenomeno di “hydrogen seapage” (perdita dell'idrogeno attraverso le pareti a causa delle dimensioni piccolissime della sua molecola).Per questo la BMW e' stata costretta ad usare idrogeno liquido nelle sue auto. Il problema e' che l'idrogeno liquefa praticamente allo zero assoluto. Una tale liquefazione, piu' il mantenimento continuo dello stesso anche quando l'auto non e' usata (onde evitare esplosioni dovute al passaggio di stato da liquido a vapore …) implicano un aumento assolutamente proibitivo di un costo dell'idrogeno gia' proibitivo prima della liquefazione stessa.A questo punto il lettore puo' aver avuto l'impressione che io sia contrario al grande uso dell'idrogeno come carburante, mentre la verita' e' l'opposto dal momento che ho dedicato anni di ricerche proprio a favore della “new hydrogen era”, con particolare riguardo a nuovi metodi di produzione che ne riducono il costo in maniera veramente sostanziale mentre evitano la “oxigen depletion”. Ho anche studiato la sintetizzazione di un tipo di “idrogeno pesante” richiedente per un pieno essenzialmente lo stesso spazio di un serbatoio di benzina.Si tratta di una questione, diciamo, di filosofia della ricerca. Il mio punto di vista e' che i nostri problemi ecologici, gia' gravissimi, si moltiplicano, invece di ridursi, col silenzio. Ritengo quindi un dovere di identificare tutti i problemi ecologici dell'idrogeno in una maniera la piu' chiara ed accurata possibile, perche' questa identificazione e' la premessa necessaria per la loro risoluzione.In realta' ritengo che lo studio scientificamente, politicamente ed industrialmente serio dell'idrogeno potra' stimolare la piu' grande rivoluzione scientifica, sociale ed industriale dell'inizio del terzo millennio, data dallo sviluppo di centrali elettriche usanti energie assolutamente nuove ed assolutamente pulite, il cui studio e' gia' in fase avanzata.

Ringraziando il lettore per l'attenzione, auguro la partecipazione di tutti per un futuro ambientale migliore.

Ruggero Maria Santilli
Presidente Institute for Basic Research
P. O. Box 1477, Palm Harbor, FL 34682, U.S.A.