Obiettivo 3: Celle a Combustibile
REFERENTE/I
Alessandro Agostini – ENEA
alessandro.agostini@enea.it
Attività
Le attività hanno riguardato la valutazione integrata dei tre pilastri della sostenibilità: ambientale, economico e sociale. Attraverso la metodologia Life Cycle Sustainability Assessment (LCSA), le tecnologie dell’idrogeno sono state analizzate lungo il loro intero ciclo di vita, considerando il consumo di risorse e gli impatti ambientali, i costi e la redditività, nonché le possibili ricadute sui lavoratori, sulle comunità e sulla società e la relativa accettabilità sociale. Le soluzioni sviluppate sono state confrontate con alternative già disponibili, allo scopo di individuare le configurazioni più sostenibili, identificare le principali criticità, orientare l’eco-design e valutarne le possibilità di integrazione nel sistema energetico nazionale. Sono stati inoltre elaborati scenari per analizzare il potenziale ruolo dell’idrogeno nei diversi settori economici e nei percorsi di decarbonizzazione. Le attività sono state svolte congiuntamente alle LA1.3.4 e LA2.5.5, considerando l’intera filiera dell’idrogeno, dalla produzione al trasporto e allo stoccaggio, fino agli usi finali.
Figura 1
Esemplificazione dell’approccio metodologico integrato per la valutazione della sostenibilità delle tecnologie energetiche dell’idrogeno.
Risultati
1) Analisi LCA dei sistemi di accumulo energetico a idrogeno. Articolo pubblicato su Journal of Energy Storage.
2) Valutazione degli impatti sociali basato sull’approccio delle capabilities per valutare gli impatti sociali dell’idrogeno. Articolo pubblicato su Energy Research and Social Science (https://doi.org/10.1016/j.erss.2025.104149)
3) Studio comparativo sulla sostenibilità ambientale ed economica di autobus a idrogeno rispetto alle altre principali tecnologie utilizzate. Articolo pubblicato su Cleaner Environmental Systems (https://doi.org/10.1016/j.cesys.2024.100250)
4) Modello tecno-economico di ottimizzazione infrastrutturale delle stazioni H2 in Italia. Articolo pubblicato su Journal of Hydrogen Energy (https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.11.086)
5) Analisi dei rischi sociali con PSILCA e OpenLCA associati a una filiera di idrogeno verde: elettrolizzatore PEM alimentato da eolico
6) Caso studio sullo stoccaggio dell’idrogeno su larga scala analizzando un sistema per l’immagazzinamento dell’idrogeno mediante metalli idruri.
7) Analisi LCA e studio tecnico-economico di PCCE – elettrolizzatore ceramico a conduzione protonica (PCCEL) da
8) Analisi LCA di sistema SOFC con generazione combinata CHP
9) Aggiornamento parametri nel modello TIMES-Italia delle principali filiere di produzione di idrogeno (verde, grigio, nero, blu) nel modello TIMES-Italia, sviluppando tre scenari (pessimistico, ottimistico e di base)
10) Nuovi scenari nel modello TIMES per quantificare le sinergie tra penetrazione dell’idrogeno e le principali opzioni tecnologiche per la decarbonizzazione, con particolare attenzione all’impatto delle importazioni di H₂.
11) Analisi della rete collaborativa (SNA)
Figura 2
Risultati
Team di ricerca
ENEA:
Claudio Carbone
Giuseppe Pellegrini Masini
Giuseppe Di Florio
Jacopo Bindi
Maria Rosaria Seminara
Remo Santagata
Bruno Baldissarra
Vittoria Battaglia
Livio De Chicchis
Francesco Gracceva
Alessandro Agostini
Dottorandi:
Francesco Bartolomei (UniTO)
F. Garelli (UniTO)
A. De Padova (PoliTO)
In collaborazione con:
Università di Torino: Prof. D. Padovan e Prof. P. Rizzi, e ricercatori E. De Sa Alves, A. Sciullo
Politecnico di Torino: Prof. A. Lanzini, ricercatore Punit Kumar
Ecoinnovazione, Spin off ENEA: Alessandra Zamagni, Edgar Towa, Giuseppe Cecere, Laura Zanchi
In collaborazione con:
Università di Torino, Politecnico di Torino, Eco-Innovazione
Documenti
• Jacopo Bindi, Francesco Bartolomei, Giuseppe Pellegrini-Masini, Alessandro Agostini, Dario Padovan; Assessing social impacts and Energy Justice along green hydrogen supply chains: a capability-based framework, Energy Research & Social Science, Volume 126, 2025, https://doi.org/10.1016/j.erss.2025.104149 .
• Claudio Carbone, Nicola Sanzò, Riccardo Dorsini, Giuseppe Nigliaccio, Giuseppe Di Florio, Viviana Cigolotti, Alessandro Agostini, An economic and environmental assessment of different bus powertrain technologies in public transportation, Cleaner Environmental Systems, Volume 16, 2025, https://doi.org/10.1016/j.cesys.2024.100250
• Antonio De Padova, Daniele Salvatore Schiera, Francesco Demetrio Minuto, Andrea Lanzini, Spatial MILP optimization framework for siting Hydrogen Refueling Stations in heavy-duty freight transport, International Journal of Hydrogen Energy, Volume 94, 2024, https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.11.086
• Ediane Alves, Jacopo Bindi, Francesca Garelli, Claudio Carbone, Alessandro Agostini, Giuseppe Pellegrini-Masini, Dario Padovan, Marcello Baricco, Paola Rizzi, Life Cycle Assessments in hydrogen-based energy storage systems. Journal of Energy Storage, Volume 133, 2025, https://doi.org/10.1016/j.est.2025.118008
• Francesca Garelli, Erika Michela Dematteis, Vitalie Stavila, Giuseppe Di Florio, Claudio Carbone, Alessandro Agostini, Mauro Palumbo, Marcello Baricco, Paola Rizzi, Kinetics tuning of TiFe alloys by elemental substitution: Enabling activation under moderate conditions, International Journal of Hydrogen Energy, Volume 162, https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2025.150720
• Francesca Garelli, Claudio Carbone, Alessandro Agostini, Jacopo Bindi, Viviana Cigolotti, Giulia Monteleone, Marcello Baricco, Paola Rizzi, Giuseppe Di Florio, Service-Based Life Cycle Assessment of TiFe0.80X0.20 Hydrogen Storage Alloys: Reversible Capacity, Scrap Chemistry, and Circularity. Under review at the Chemical Engineering Journal.
• Antonio De Padova, Daniele Salvatore Schiera, Francesco Demetrio Minuto, Claudio Carbone, Alessandro Agostini, Andrea Lanzini, Recursive Brownfield Planning with Endogenous Asset Management Under Myopic Foresight: Decarbonizing the Italian Power System. Under review at the Energy Journal.
• What Drives Hydrogen Deployment? System-Level Evidence on Structural Drivers and System Interactions in the Italian Energy Transition, in preparation.
• Synthetic Fuels in Energy System Decarbonization: A System-Level Analysis of Trade-offs and Interactions, in preparation.
• Bartolomei F., Bindi J., Pellegrini-Masini G., Agostini A., Padova D.; “What can Social Life Cycle Assessment tell us about hydrogen technologies? A systematic review of applications and a commentary from a social-science perspective. Working paper.
• Cecere G., Towa E., Zanchi L., Niero A, Agostini A., Pellegrini-Masini G., Battaglia V., Cigolotti V., Monteleone G., Zamagni A; Advancing Social Life Cycle Assessment for Hydrogen Energy Pathways in Italy’s 2050 Transition. Working Paper.
• Seminara M.R., Agostini A., Pellegrini-Masini G., Cigolotti V., Monteleone G.; How Mission-Oriented Innovation Systems Are Built: Evidence from Italy’s Hydrogen Research Programme. Under Review.
(in cooperazione con LA2.5.5 e LA1.3.4)
