Un nuovo metodo di pre-esplorazione incrocia dati geologici, emissioni di idrogeno, rocce reattive e condizioni del sottosuolo. Nel mirino anche Appennino e bacino del Po
L’Italia ha una nuova mappa per capire dove potrebbe essere più interessante cercare l’idrogeno naturale nel sottosuolo. E il primo risultato porta in Toscana, indicata come il contesto oggi più promettente per future attività di esplorazione.
Non significa che sotto la Toscana esistano già giacimenti di idrogeno economicamente sfruttabili. La ricerca individua piuttosto le aree in cui la combinazione di caratteristiche geologiche note rende più interessante concentrare le prossime indagini.
È questo il punto centrale del nuovo metodo di pre-esplorazione sviluppato da un gruppo di ricercatrici e ricercatori italiani e pubblicato sull’International Journal of Hydrogen Energy: non basta trovare tracce di idrogeno in superficie per dimostrare l’esistenza di un accumulo in profondità. Occorre ricostruire l’intero sistema geologico, considerando come si è formato, come si è evoluto e quali condizioni possono aver consentito all’H₂ di generarsi, migrare e conservarsi nel sottosuolo.
Perché la Toscana è in cima alla mappa dell’idrogeno naturale
La Toscana emerge come il principale obiettivo per future esplorazioni grazie alla presenza simultanea di diversi elementi considerati favorevoli.
Tra questi ci sono grandi volumi di rocce granitoidi, un elevato flusso di calore, sistemi idrotermali ed emissioni naturali di idrogeno già documentate. È proprio la combinazione di questi fattori, più che la presenza di un singolo indicatore, a rendere particolarmente interessante il territorio.
Il nuovo modello prova infatti a rispondere a una domanda più complessa rispetto alla semplice ricerca di H₂ in superficie: esistono, in profondità, le condizioni perché l’idrogeno venga prodotto e possa eventualmente accumularsi?
La differenza è sostanziale. Un’emissione naturale può rappresentare un segnale importante, ma non dimostra da sola che nelle rocce sottostanti esista un accumulo significativo. Al contrario, anche un’area priva di emissioni superficiali non può essere automaticamente considerata priva di interesse.
Dall’Appennino al bacino del Po: gli altri territori sotto osservazione
La mappa non si ferma alla Toscana. Altri contesti geologici italiani mostrano caratteristiche che meritano ulteriori approfondimenti.
Appennino, Massiccio di Voltri e rocce che possono produrre idrogeno
Un secondo gruppo di aree di interesse comprende l’Appennino ligure-emiliano-toscano e il Massiccio di Voltri, dove sono presenti rocce peridotitiche e serpentinitiche.
Queste rocce possono essere coinvolte nella serpentinizzazione, un insieme di reazioni geologiche che può generare idrogeno naturale quando determinati minerali reagiscono con l’acqua.
In questo caso, dunque, l’interesse esplorativo nasce dalla possibilità che le caratteristiche delle rocce profonde forniscano le condizioni necessarie alla produzione di H₂.
Nel bacino del Po un meccanismo diverso
Un altro scenario emerge nel bacino sedimentario del Po. Qui l’eventuale produzione di idrogeno potrebbe essere legata a un processo completamente diverso: la degradazione termica della materia organica.
È un esempio di quanto sia complesso individuare l’idrogeno naturale. Non esiste infatti un unico modello geologico valido per tutti i territori: differenti tipi di rocce e differenti condizioni del sottosuolo possono favorire meccanismi diversi di produzione e accumulo.
La nuova mappa non cerca solo ciò che già conosciamo
Il cuore dello studio è un nuovo workflow di pre-esplorazione, costruito per mettere insieme informazioni che normalmente rischiano di essere considerate separatamente.
Da una parte ci sono le evidenze osservabili, come le emissioni di idrogeno e metano, le sorgenti alcaline, le rocce reattive affioranti e le anomalie magnetiche.
Dall’altra ci sono le condizioni geologiche profonde che possono determinare se un sistema è realmente favorevole alla generazione e alla conservazione dell’idrogeno. Tra queste rientrano la presenza e il volume delle rocce sorgente in profondità, il flusso di calore e l’architettura geologica necessaria a favorire un possibile accumulo.
È proprio dall’incrocio di questi due livelli che nasce la nuova mappa.
Cos’è l’H2 Prospectivity Index
Per confrontare territori con caratteristiche molto diverse, i ricercatori hanno sviluppato l’H2 Prospectivity Index, un indice che combina evidenze e condizioni geologiche.
Il modello attribuisce maggiore importanza alle condizioni che possono effettivamente favorire la formazione e la conservazione dell’idrogeno e considera anche quanto siano completi e affidabili i dati disponibili.
Il risultato è uno strumento che non indica semplicemente dove sono state osservate tracce di H₂, ma prova a stabilire dove esista un sistema geologico complessivamente più interessante.
La differenza è importante anche dal punto di vista operativo: la mappa può evidenziare non soltanto le aree già conosciute, ma anche quelle in cui mancano dati e servono nuove campagne di ricerca.
In altre parole, non è una fotografia statica del sottosuolo italiano. È una sorta di mappa delle priorità per la prossima fase dell’esplorazione.
Quanta energia potrebbe esserci? Le stime, per ora, restano teoriche
Lo studio utilizza come riferimento un volume di 100 chilometri cubi di rocce reattive per valutare l’interesse esplorativo.
Sulla base degli scenari considerati, per questo volume le stime indicano un potenziale accumulo compreso indicativamente tra 3 e 25 milioni di tonnellate di idrogeno nelle serpentiniti e tra 1 e 10 milioni di tonnellate nei granitoidi.
Ma c’è un elemento da sottolineare: non sono risorse già scoperte né riserve disponibili.
Si tratta di stime di potenziale che servono a mostrare quanto sia importante conoscere la struttura tridimensionale del sottosuolo. Prima di poter parlare di una risorsa realmente sfruttabile servirebbero infatti dati geologici e geofisici molto più dettagliati, oltre a verifiche dirette attraverso l’esplorazione.
Che cos’è l’idrogeno naturale
L’idrogeno naturale, chiamato anche idrogeno geologico, è H₂ prodotto spontaneamente nel sottosuolo attraverso processi naturali.
La sua ricerca sta attirando crescente attenzione perché, a differenza dell’idrogeno prodotto industrialmente, non richiede necessariamente un processo di produzione a partire da un’altra fonte energetica: in determinate condizioni, il gas viene generato direttamente dai processi geologici.
Il potenziale interesse energetico, tuttavia, non coincide automaticamente con la possibilità di sfruttarlo. Prima occorre capire dove l’idrogeno si forma, in quali quantità, attraverso quali percorsi migra e soprattutto se esistono condizioni geologiche capaci di conservarlo in concentrazioni sufficienti.
È proprio questa la sfida che la nuova metodologia italiana prova ad affrontare.
Una metodologia pensata anche per altri Paesi
Uno degli aspetti più interessanti dello studio è che il metodo non è stato concepito esclusivamente per il territorio italiano.
Il workflow può essere trasferito ad altri contesti geologici, aggiornato con nuovi dati e modificato sulla base dell’evoluzione delle conoscenze scientifiche sui sistemi naturali a idrogeno.
La logica, quindi, è quella di uno strumento dinamico: più aumentano le informazioni sul sottosuolo, più precisa può diventare la valutazione della potenzialità delle diverse aree.
Dalla mappa alla ricerca sul campo
La prima mappa italiana dell’idrogeno naturale non individua dunque una serie di “giacimenti” pronti per essere sfruttati. Il suo obiettivo è più prudente e, allo stesso tempo, strategico: indicare dove ha più senso guardare per primo.
La Toscana rappresenta oggi il principale candidato, mentre altri sistemi geologici dell’Appennino, del Massiccio di Voltri e del bacino del Po mostrano caratteristiche che meritano ulteriori verifiche.
Il passaggio decisivo sarà ora quello dalla valutazione di potenzialità alla conoscenza diretta del sottosuolo. Perché, nel caso dell’idrogeno naturale, la vera risorsa da trovare prima ancora del gas è l’informazione geologica.
La ricerca italiana sull’idrogeno naturale
Lo studio è stato realizzato con il contributo di ricercatrici e ricercatori degli ex Istituti di Geoscienze e Georisorse e di Geologia Ambientale e Geoingegneria, oggi confluiti nel nuovo Istituto di Geoscienze, insieme all’Università Sapienza di Roma e all’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV).
La ricerca rientra nel progetto NHEAT – Natural Hydrogen for Energy trAnsiTion, finanziato nell’ambito del PRIN PNRR 2022 dall’Unione europea attraverso NextGenerationEU e dal Ministero dell’Università e della Ricerca.
