Le tecnologie motivate dalle preoccupazioni per il cambiamento climatico hanno rappresentato quasi l'80% di tutti i brevetti relativi alla produzione di idrogeno nel 2020, secondo la nuova analisi
Lo sviluppo della tecnologia dell'idrogeno si sta spostando verso soluzioni a basse emissioni come l'elettrolisi, secondo uno studio congiunto sui brevetti dell'Ufficio europeo dei brevetti (EPO) e dell'Agenzia internazionale dell'energia (Aie).
Il rapporto è il primo nel suo genere e utilizza dati brevettuali globali per fornire un'analisi completa e aggiornata dell'innovazione in tutte le tecnologie dell'idrogeno. Copre l'intera gamma di tecnologie, dalla fornitura di idrogeno allo stoccaggio, alla distribuzione e alla trasformazione, nonché alle applicazioni finali.
"L'idrogeno da fonti a basse emissioni può svolgere un ruolo importante nelle transizioni energetiche pulite, con il potenziale di sostituire i combustibili fossili in settori in cui esistono poche alternative pulite, come il trasporto a lungo raggio e la produzione di fertilizzanti - ha dichiarato il direttore esecutivo dell'Aie Fatih Birol -. "Questo studio dimostra che gli innovatori stanno rispondendo alla necessità di catene di approvvigionamento dell'idrogeno competitive, ma identifica anche le aree - in particolare tra gli utenti finali - in cui sono necessari ulteriori sforzi. Continueremo ad aiutare i governi a stimolare l'innovazione per tecnologie energetiche pulite sicure, resilienti e sostenibili".
"Sfruttare il potenziale dell'idrogeno è una parte fondamentale della strategia europea per raggiungere la neutralità climatica entro il 2050 - ha dichiarato il Presidente dell'EPO António Campinos -. Ma se si vuole che l'idrogeno svolga un ruolo importante nella riduzione delle emissioni di CO2, è urgente l'innovazione in una serie di tecnologie. Questo rapporto rivela alcuni modelli di transizione incoraggianti tra i vari Paesi e settori industriali, tra cui il grande contributo dell'Europa all'emergere di nuove tecnologie dell'idrogeno. Evidenzia inoltre il contributo delle start-up all'innovazione nell'idrogeno e la loro dipendenza dai brevetti per portare le loro invenzioni sul mercato".
Lo studio presenta le principali tendenze nelle tecnologie dell'idrogeno dal 2011 al 2020, misurate in termini di famiglie di brevetti internazionali (IPF), ciascuna delle quali rappresenta un'invenzione di alto valore per la quale sono state depositate domande di brevetto presso due o più uffici brevetti in tutto il mondo. Il rapporto rileva che la brevettazione globale nel settore dell'idrogeno è guidata dall'Unione Europea e dal Giappone, che rappresentano rispettivamente il 28% e il 24% di tutte le IPF depositate in questo periodo, con una crescita significativa nell'ultimo decennio. I Paesi leader in Europa sono la Germania (11% del totale globale), la Francia (6%) e i Paesi Bassi (3%).
Gli Stati Uniti, con il 20% di tutti i brevetti legati all'idrogeno, sono l'unico grande centro di innovazione che ha visto diminuire le richieste di brevetti internazionali sull'idrogeno nell'ultimo decennio. L'attività brevettuale internazionale nelle tecnologie dell'idrogeno è rimasta modesta in Corea del Sud e in Cina, ma è in aumento. Oltre a questi cinque principali centri di innovazione, altri Paesi che hanno generato volumi significativi di brevetti sull'idrogeno sono il Regno Unito, la Svizzera e il Canada.
Le tecnologie di produzione dell'idrogeno hanno rappresentato il maggior numero di brevetti sull'idrogeno nel periodo 2011-2020. Mentre la produzione globale di idrogeno è attualmente quasi interamente basata sui combustibili fossili, i dati sui brevetti mostrano che le innovazioni a basse emissioni hanno generato più del doppio dei brevetti internazionali in tutti i segmenti della catena del valore dell'idrogeno rispetto alle tecnologie consolidate.
Le tecnologie motivate da preoccupazioni climatiche rappresentano quasi l'80% di tutti i brevetti relativi alla produzione di idrogeno nel 2020, con una crescita guidata principalmente da un forte aumento dell'innovazione nell'elettrolisi. Le regioni più innovative sono ora in competizione per ospitare la prima fase di lancio industriale, e i dati suggeriscono che l'Europa sta guadagnando un vantaggio come luogo per gli investimenti in nuove capacità produttive di elettrolizzatori.
Tra le numerose applicazioni finali potenziali dell'idrogeno, il settore automobilistico è stato a lungo al centro dell'innovazione e i brevetti in questo settore continuano a crescere, guidati soprattutto dal Giappone. Uno slancio simile non è ancora visibile in altre applicazioni finali, nonostante l'attenzione concertata della politica e dei media negli ultimi anni sul potenziale dell'idrogeno di decarbonizzare i trasporti a lunga distanza, l'aviazione, la produzione di energia e il riscaldamento. Gli impegni nazionali per le emissioni nette zero non possono essere raggiunti senza affrontare il problema dell'uso non ancora esaurito dei combustibili fossili in questi settori. Un aspetto positivo è il recente aumento dei brevetti per l'uso dell'idrogeno per la decarbonizzazione della produzione di acciaio, forse in risposta al consenso post Accordo di Parigi sul fatto che il settore ha bisogno di soluzioni radicali per ridurre rapidamente le emissioni.
Per quanto riguarda le tecnologie dell'idrogeno consolidate, l'innovazione è dominata dall'industria chimica europea, la cui esperienza in questo settore le ha permesso di avere un vantaggio anche nelle tecnologie legate al clima, come l'elettrolisi e le celle a combustibile. Anche le aziende automobilistiche sono attive, e non solo per la tecnologia dei veicoli. Dietro di loro, le università e gli istituti di ricerca pubblici hanno generato il 13,5% di tutti i brevetti internazionali legati all'idrogeno nel periodo 2011-2020, guidati da istituzioni francesi e coreane, con particolare attenzione ai metodi di produzione di idrogeno a basse emissioni come l'elettrolisi.
Lo studio rileva che più della metà dei 10 miliardi di dollari di investimenti in capitale di rischio per le imprese dell'idrogeno nel periodo 2011-2020 sono andati a start-up con brevetti, nonostante queste rappresentino meno di un terzo delle start-up presenti nel set di dati del rapporto. Il possesso di un brevetto è un buon indicatore della capacità di una start-up di continuare ad attrarre finanziamenti: oltre l'80% degli investimenti in fase avanzata nelle start-up dell'idrogeno nel periodo 2011-2020 è andato a società che avevano già depositato una domanda di brevetto in settori quali l'elettrolisi, le celle a combustibile o i metodi a basse emissioni per produrre idrogeno dal gas.