la ricetta di Ufi Hydrogen per renderlo competitivo

UFI Hydrogen colma il gap industriale europeo con le Membrane catalizzate MEA di nuova generazione. L’innovazione strategica per decarbonizzare anche i settori hard-to-abate

Dalle membrane catalizzate UFI MEA (Membrane Electrode Assembly) alla riduzione dei materiali rari, UFI Hydrogen sta costruendo in Italia un tassello strategico della filiera dell’idrogeno verde. Il CEO Marco Lazzaroni ci racconta come si sta evolvendo il mercato e quali tecnologie guideranno la svolta europea, anche alla luce delle nuove politiche comunitarie per rendere l’idrogeno sempre più competitivo.

L’idrogeno oltre ad essere l’elemento più abbondante dell’universo sta diventando una delle leve più strategiche per decarbonizzare i settori hard-to-abate. In questo scenario, UFI Hydrogen nasce come primo polo industriale italiano dedicato alle MEA, dopo sette anni di ricerca. Perché avete scelto di investire proprio in questa tecnologia e quale vuoto industriale avete visto nel mercato europeo?

Innanzitutto va ricordato che il Gruppo UFI è uno dei player industriali internazionali nel campo delle tecnologie di filtrazione, membrane e thermal management applicati al settore automotive. Per capire perché siamo arrivati all’idrogeno dobbiamo tornare al 2017, quando è iniziata l’attività di R&D del Gruppo UFI in questo ambito: tutto nasce dall’esigenza di trovare una soluzione credibile all’elettrificazione del trasporto pesante.

All’epoca il paradigma dominante era quello introdotto da Tesla, basato sulle batterie al litio. Una tecnologia efficace per l’automotive leggero, ma non idonea ai veicoli pesanti, perché il peso delle batterie avrebbe ridotto troppo autonomia e capacità di carico. Da qui è partito lo scouting su tecnologie alternative, tra cui l’idrogeno.

L’idrogeno è un vettore energetico che, combinato con l’ossigeno, produce elettroni ed energia elettrica e consente quindi l’elettrificazione anche dei mezzi pesanti. Essendo un gas leggero, è più semplice da trasportare rispetto a grandi pacchi batterie. Da questo primo problema tecnico si è aperta una riflessione più ampia sulle potenzialità dell’idrogeno per i settori hard-to-abate, come siderurgia, cartiera, ceramica, che oggi consumano enormi quantità di gas metano e non possono decarbonizzarsi tramite la sola elettrificazione diretta.

In questo scenario le membrane catalizzate UFI MEA rappresentano il cuore tecnologico dell’elettrolizzatore, l’equivalente del “processore” in un computer. Senza una tecnologia MEA competitiva, l’idrogeno verde non può essere competitivo. In Europa esisteva un vuoto industriale evidente: molta ricerca accademica, ma pochissimi player in grado di trasformare anni di R&D in produzione industriale stabile.

UFI Hydrogen nasce per colmare proprio questo vuoto, integrando in un’unica realtà ricerca, industrializzazione, testing e produzione su scala industriale.

La vostra attività ruota intorno alla Proton Exchange Membrane (PEM), il cuore dell’elettrolizzatore. Può spiegare perché la MEA è l’elemento che rende possibile l’intero processo di elettrolisi e cosa differenzia le vostre formulazioni da quelle oggi sul mercato?

La tecnologia UFI MEA è costituita da membrane catalizzate, una tecnologia sofisticata che utilizza catalizzatori. Nel caso dell’idrogeno verde, l’impulso elettrico proveniente da fonti rinnovabili serve a scindere la molecola dell’acqua in idrogeno e ossigeno. Una volta scissa, la funzione dei catalizzatori è garantire che i due componenti rimangano separati, permettendo all’ossigeno di essere veicolato da una parte e all’idrogeno dall’altra.

La MEA è quindi responsabile della performance dell’elettrolizzatore: efficienza della scissione, durata, costi e stabilità del processo all’interno della stack.

I catalizzatori sono materiali molto preziosi e rari, come iridio e platino, e lavorarci richiede competenze altamente specializzate. La sfida è ridurre progressivamente l’uso di questi materiali senza comprometterne la performance o la durata. La tecnologia che stiamo sviluppando va proprio in questa direzione: aumentare la produzione di idrogeno riducendo il contenuto di materiali preziosi e, di conseguenza, i costi.

UFI Hydrogen combina anni di esperienza industriale nei materiali filtranti del gruppo UFI, con nuove competenze in elettrochimica. Cosa significa, in concreto, aver sviluppato “la ricetta segreta” per l’industrializzazione delle MEA? Quali sono gli aspetti più complessi da standardizzare su scala produttiva?

Il tutto nasce da un’idea dell’imprenditore Giorgio Girondi – già Presidente di UFI Filters – che a partire dal 2017 ha iniziato a investire – tramite un Innovation Center proprietario – nello studio e nella successiva produzione di materiali filtranti avanzati, finalizzati allo sviluppo di innovazioni tecnologiche per il settore dell’idrogeno. Dopo 7 anni di investimenti in Research & Development (R&D), il know how maturato è confluito in UFI Hydrogen,
trasformando anni di ricerca in processi produttivi replicabili, stabili, scalabili e standardizzati. La parte più complessa è stata portare nanostrutture e materiali estremamente sensibili, come i catalizzatori, dal banco di laboratorio a una linea produttiva continua, mantenendo performance identiche.

È qui che ci stiamo differenziando. Siamo una delle pochissime realtà al mondo specializzate sia nella tecnologia UFI MEA per elettrolizzatori sia per fuel cell e siamo presenti in Italia con un impianto industriale avanzato.

Dopo soli due anni dalla nascita della società stiamo già lavorando alla terza generazione di tecnologia UFI MEA. Ogni step incrementa le prestazioni e riduce il contenuto di catalizzatori, con costi progressivamente più bassi e risultati testati e garantiti.

Siete partner del primo fondo europeo dedicato all’idrogeno, con una raccolta target di 150 milioni di euro destinata a startup e imprese tecnologiche lungo l’intera catena del valore. Quale sarà l’attività principale del fondo e in che modo questo strumento consentirà di accelerare l’innovazione e la filiera europea dell’idrogeno?

Il fondo nasce per colmare un gap di investimento nelle tecnologie dell’idrogeno in fase early stage. L’obiettivo è costruire una vera supply chain industriale europea, sostenendo tecnologie che oggi non esistono ancora sul mercato o che non sono sufficientemente mature e accelerandone lo sviluppo fino a livelli TRL 8–9, quindi fino alla commercializzazione.

Non riguarda solo la tecnologia MEA, ma l’intera catena del valore dell’idrogeno: elettrolisi, compressione, stoccaggio, distribuzione, derivati come gli e-fuels.

È il primo fondo europeo di natural capital dedicato all’idrogeno e ha anche una funzione strategica: rappresenta un radar costantemente aggiornato sulle tecnologie emergenti, utile sia agli investitori sia alle imprese industriali che partecipano al fondo.

Viviamo una fase di “rinascimento tecnologico”, accelerata anche dall’intelligenza artificiale. Questo strumento permette di individuare, selezionare e far crescere le tecnologie più promettenti in un contesto in cui la velocità di innovazione è senza precedenti.

Secondo il recente report Global Hydrogen Compass 2025 gli investimenti nell’idrogeno verde hanno superato una nuova soglia, crescendo di oltre 35 miliardi di dollari nell’ultimo anno. Il settore sta entrando in una fase di sviluppo accelerato, confermata dagli obiettivi vincolanti fissati dall’UE con la direttiva RED III, che impone entro il 2030 che almeno il 42% dell’idrogeno utilizzato nell’industria e il 5,5% dei carburanti nei trasporti siano carburanti rinnovabili di origine non biologica (RFNBO). 

Quale impatto avranno, a suo avviso, questa chiarezza normativa e questi target sulla filiera dell’idrogeno verde? Si aprono nuove opportunità per i settori più difficili da decarbonizzare, come aviazione, trasporto marittimo e mobilità pesante?

I nuovi target della RED III mirano a creare le condizioni per un’adozione più concreta dell’idrogeno. In passato si dava quasi per scontato che l’idrogeno verde potesse essere subito competitivo, ma questo presupponeva uno sviluppo parallelo e molto rapido di infrastrutture rinnovabili, capacità di elettrolisi e riduzione dei costi. Le variabili in gioco erano troppe e il costo rimaneva l’ostacolo principale.

La RED III prova a definire uno scenario più realistico, integrando idrogeno verde e low-carbon in un contesto ibrido, in grado di offrire una migliore competitività economica e, quindi, maggiore fiducia da parte degli investitori. Senza fiducia, gli investimenti non arrivano e il mercato non cresce.

Come operatori tecnologici, abbiamo la responsabilità di rendere la nostra tecnologia sempre più efficiente, contribuendo ad abbassare i costi di produzione dell’idrogeno. Ma questo non basta: serve un impegno parallelo lungo tutta la catena del valore, dai produttori di elettrolizzatori ai fornitori di stack, fino alle politiche di incentivo, che devono riguardare non solo i CAPEX ma soprattutto gli OPEX, cioè l’utilizzo effettivo dell’idrogeno.

Gli incentivi lato domanda sono fondamentali per colmare il gap iniziale tra tecnologie mature e tecnologie innovative. Quando il costo scende, la domanda cresce e si innesca un circolo virtuoso. È un passaggio essenziale per rendere l’idrogeno realmente utilizzabile nei settori hard-to-abate, compresi aviazione, trasporto marittimo e mobilità pesante.

Le prospettive di sviluppo sono buone ma il costo dell’idrogeno a basse emissioni rimane uno degli ostacoli più difficili da superare, con stime che lo indicano fino a quattro volte più caro dell’idrogeno fossile e intorno agli 8 euro al chilogrammo. Quanto pesa realmente questo gap di costo sulla competitività dell’idrogeno verde e quali leve tecnologiche o industriali possono contribuire a ridurlo in tempi compatibili con gli obiettivi europei?

Il gap di costo oggi pesa ancora molto, anche se la curva è chiaramente discendente. Tutti gli attori della filiera devono contribuire.

Noi, in UFI Hydrogen, abbiamo già marcato un passo importante: siamo passati da UFI MEA che utilizzavano 3–4 mg/cm² di iridio a una nuova generazione, la Gen 1.5, che ne utilizza 0,5 mg/cm². Questo comporta una riduzione dei costi di almeno il 20%. Stiamo inoltre lavorando alla Gen 2, che porterà l’iridio a 0,1 mg/cm² su scala industriale, un risultato che ad oggi nessuno ha ancora raggiunto.

La Gen 2 permetterà anche una semplificazione significativa per chi assembla gli elettrolizzatori, perché forniremo componenti più completi e integrati nella stack. Semplificazione e riduzione dei materiali preziosi sono due leve fondamentali per abbassare il costo dell’idrogeno verde.

Ma non è sufficiente. Per abilitare davvero l’idrogeno low-carbon dobbiamo accelerare la maturità e l’efficienza delle tecnologie di carbon capture. Serve poi un cambio di scala: passare dai progetti PNRR da 1–2 MW a progetti da 50–100 MW, perché è solo a queste dimensioni che entrano in gioco vere economie di scala.

Infine, non possiamo ignorare la competizione internazionale. La Cina ha inserito l’idrogeno tra le tecnologie strategiche dei prossimi cinque anni, insieme a 6G, fusione nucleare e intelligenza artificiale. Quando la Cina si muove, lo fa in modo compatto, integrando domanda, offerta e tecnologia. Per l’Europa questo rende ancora più urgente essere rapida, focalizzata e competitiva.

Un altro dei nodi più delicati per l’idrogeno verde è la riduzione dell’uso di materiali rari, come l’iridio. Quali strategie state adottando per diminuire la dipendenza da questi catalizzatori mantenendo efficienza, durabilità e affidabilità?

Come accennavo, stiamo riducendo in modo drastico il contenuto di iridio nelle nostre UFI MEA. La Gen 1 utilizzava 3–4 mg/cm², la Gen 1.5 è già a 0,5 mg/cm² e la Gen 2 raggiungerà 0,1 mg/cm² su scala industriale. Questo risultato è frutto di un lavoro avanzato su nanostrutture, coating, dispersione dei catalizzatori e ottimizzazione dei processi di deposizione.

L’obiettivo è duplice: ridurre il costo e semplificare la catena di valore per i produttori di elettrolizzatori. La riduzione dei catalizzatori non deve però compromettere né la durata né la performance: questi due parametri restano il riferimento principale nella nostra attività di testing e validazione.

Ridurre l’uso di materiali rari è una leva industriale, economica e strategica. Senza questo passaggio, l’idrogeno verde non potrà mai essere davvero competitivo.

Siete l’unica realtà italiana selezionata per uno dei più importanti progetti di comune interesse europeo (IPCEI) Hy2Move, con un finanziamento di 22 milioni di euro. Quali MEA di “nuova generazione” state sviluppando per sistemi di mobilità e trasporto e quali milestone tecnologiche dovrete raggiungere?

Siamo l’unica realtà italiana specializzata in tecnologia UFI MEA selezionata per il finanziamento IPCEI Hy2Move, dedicato allo sviluppo di nuove soluzioni per la mobilità e per applicazioni stationary. Il progetto riguarda MEA per elettrolizzatori, fuel cell e compressori elettrochimici.

Per la mobilità stiamo sviluppando una nuova generazione di UFI MEA per fuel cell, più avanzata rispetto a quanto disponibile oggi sul mercato. In particolare stiamo lavorando su MEA capaci di operare sia a bassa sia ad alta temperatura, una caratteristica sempre più richiesta in segmenti come aviazione, nautica e trasporto pesante su gomma.

In parallelo stiamo sviluppando una tecnologia ibrida che possa integrare idrogeno rinnovabile e low-carbon, in piena coerenza con la visione della RED III.

Il progetto ci assegna quattro anni di lavoro per portare queste soluzioni su scala industriale. Le applicazioni includono la mobilità, il power backup per data center e una tecnologia di compressione elettrochimica alternativa ai sistemi meccanici e idraulici.

Vediamo inoltre un potenziale molto forte nelle fuel cell per la robotica e i sistemi portatili, un mercato in rapida espansione su cui anche la Cina sta investendo in modo significativo.

Guardando avanti, quali sono i prossimi passi per sviluppare appieno il potenziale dell’idrogeno verde?

Individuo quattro fattori chiave.

Il primo riguarda le competenze. La tecnologia sta avanzando a una velocità che definirei “rinascimento tecnologico”, ma i percorsi formativi non si aggiornano con la stessa rapidità. In UFI Hydrogen abbiamo costruito un team con undici nazionalità diverse proprio per reperire le competenze necessarie. Italia ed Europa dispongono di eccellenze straordinarie: bisogna rafforzare l’interazione tra industria, università e centri di ricerca.

Il secondo fattore è la politica di incentivi sulla domanda. Senza incentivi OPEX, la filiera dell’idrogeno non può scalare. Domanda, offerta e tecnologia devono avanzare insieme. Le tecnologie innovative, per definizione, hanno costi iniziali più elevati: serve un supporto mirato per colmare il gap e rendere il mercato appetibile.

Il terzo fattore è la solidità della supply chain. Oggi gli elettrolizzatori e i fornitori europei non sono ancora numerosi, e l’attuale contesto geopolitico rende ancora più urgente sviluppare un’indipendenza energetica effettiva. L’idrogeno consente ai Paesi di produrre localmente energia pulita, e questo ha una valenza strategica evidente.

Il quarto fattore è l’innovazione tecnologica. Dobbiamo correre più veloci degli altri e portare sul mercato una vera innovazione, che sia allo stesso tempo performante, cost-effective e scalabile industrialmente. È questo che genera fiducia negli investitori e trasforma l’ecosistema dell’idrogeno in un mercato solido, in grado di generare valore e profitti nel lungo periodo.