Idrogeno, la sfida nascosta: chi controllerà le membrane Mea

L’espansione dell’idrogeno verde dipende anche da un componente quasi invisibile, spesso spesso pochi decimi di millimetro: la Mea, o Membrane electrode assembly. È qui che si concentra una parte decisiva delle prestazioni degli elettrolizzatori e delle celle a combustibile, ma anche una delle principali sfide industriali per chi vuole controllare la filiera.

Il collo di bottiglia è nei materiali

Nella tecnologia Pem, alimentata da elettricità rinnovabile, la Mea divide le molecole d’acqua ottenendo idrogeno e ossigeno. Nelle fuel cells avviene il processo inverso: l’idrogeno si combina con l’ossigeno e genera elettricità, acqua e calore. Membrana e catalizzatori incidono sull’efficienza, sulla vita utile degli impianti e sul prezzo finale della tecnologia.

Uno dei problemi più delicati riguarda l’iridio, impiegato come catalizzatore negli elettrolizzatori Pem. La produzione mondiale è stimata da Irena tra 7 e 7,5 tonnellate all’anno, con una forte concentrazione in Sudafrica. Oggi servono in media 1-2,5 grammi per kW: per un impianto da 1 MW il fabbisogno può quindi arrivare a 1-2,5 kg. Ridurre questa quantità è una condizione necessaria per aumentare rapidamente la produzione.

Un mercato in crescita ma costoso

Le stime di Global Market Insights indicano un valore di 6,9 miliardi di dollari per il mercato mondiale delle Mea nel 2025. La previsione è di 8,1 miliardi nel 2026 e di 17,1 miliardi nel 2035, con un incremento medio annuo dell’8,6%. L’area Asia-Pacifico è già il principale bacino di domanda.

La spinta arriva dall’installazione di nuovi elettrolizzatori. Secondo l’Iea, nel 2025 la capacità globale è raddoppiata, superando 4 GW, soprattutto grazie ai progetti cinesi entrati in funzione. Altri 2,5 GW risultano in costruzione e dovrebbero partire nel 2026. Tuttavia, la crescita procede più lentamente rispetto alle attese: la capacità produttiva di idrogeno a basse emissioni prevista per il 2030 è scesa a 27 milioni di tonnellate annue, mentre oltre 100 GW di elettrolisi annunciata potrebbero non essere realizzati senza decisioni di investimento entro il 2027.

La Cina corre, Europa insegue

A frenare il settore contribuiscono il prezzo dell’idrogeno, la domanda ancora incerta, la carenza di infrastrutture e il costo dei finanziamenti. Dnv calcola che oggi l’idrogeno ottenuto con elettrolisi costi tra 3 e oltre 10 dollari al chilogrammo, contro una forchetta di circa 1-5 dollari per quello prodotto da fonti fossili.

Nel lungo periodo, però, l’elettrolisi potrebbe diventare la tecnologia dominante per l’idrogeno rinnovabile e a basse emissioni. Dnv ipotizza entro il 2060 una produzione di circa 240 milioni di tonnellate l’anno, pari a quasi il 90% dell’idrogeno e dei suoi derivati, mentre l’elettrolisi arriverebbe a rappresentare circa il 70% dell’offerta complessiva.

La leadership produttiva è già concentrata in Cina: nel 2025 il Paese ha installato quasi tre quarti della nuova capacità mondiale, sostenuto da costi più bassi, grandi economie di scala ed esperienza nei progetti di dimensioni maggiori. Secondo Dnv, gli elettrolizzatori cinesi potrebbero costituire il 75% dei quasi 1.800 GW di nuova capacità cumulativa prevista nel mondo fino al 2060.

Per Europa e Italia, quindi, la questione non riguarda soltanto quanta capacità installare. Membrane, elettrodi, catalizzatori e automazione dei processi rappresentano una quota importante del valore tecnologico: componenti più efficienti consentono di consumare meno elettricità, durare più a lungo e ridurre manutenzione e sostituzioni. L’Italia può contare su competenze nei materiali, nell’elettrochimica e nella manifattura avanzata, ma dovrà trasformarle in una filiera industriale capace di competere anche nei segmenti più sofisticati, evitando che alla dipendenza energetica si aggiunga quella tecnologica.