Approvvigionamento idrogeno

Approvvigionamento idrogeno - trasporto vs produzione in loco

Alessandro Ciceri - Xebec

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Sommario
Trasporto miscela nella rete gas vs trasporto su gomma
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Parole chiave
Conclusioni

Sommario

Xebec è un fornitore globale di soluzioni di energia pulita per la generazione di gas rinnovabili a basse emissioni di carbonio utilizzati in campo energetico, mobilità e industriali. Le soluzioni H2 di Xebec consentono la generazione e la purificazione On-site. Quali sono i colori dell'idrogeno e le relative applicazioni? L'Idrogeno Oggi è il più grande mercato dei gas Industriali, con una crescita annua del 7%, oltre ad essere il nuovo mercato futuro. In questo intervento viene mostrata la Supply Chain dell'idrogeno, illustrate le caratteristiche chimiche, viene spiegato come avviene il trasporto dell'idrogeno e e quali sono i relativi costi di approvvigionamento.

L'Idrogeno Oggi

Base tecnologica unica e complementare

Generazione e purificazione On-site
- Biometano (upgrading biogas);
- Purificazione idrogeno;
- H2 da SMR;
- Elettrolizzatori;
- Ossigeno&azoto.

I colori dell'idrogeno

- Idrogeno Grigio: emissioni di CO2 da combustibili fossili;
- Idrogeno Blu: zero emissioni CO2;
- Idrogeno Verde: zero emissioni CO2
- Idrogeno Azzurro:
. Emissione di Bio CO2;
. Emissione negative di CO2.
- Recupero Idrogeno:
. Emissioni di CO2 da combustibili fossili;
. Emissione negative di CO2.

L'idrogeno oggi è Il più Grande Mercato dei gas Industriali:
- Materia prima;
- Gas di processo;
- Atmosfere protettive.

Ha avuto una crescita annua del 7%.

Nuovo mercato futuro:
- Mobilità;
- Applicazioni energetiche.

Quota di mercato per gas
- Hydrogen: 31%;
- Nitrogen: 27%;
- Oxygen: 25%;
- Other: 17%.

Supply Chain Idrogeno
- SMR centralizzati;
- Compressione;
- Automezzi;
- On-site SMR;
- On-site Elettrolizzatori.

Idrogeno - Caratteristiche chimiche
- L'idrogeno ha un potere calorifico più alto rispetto al metano, ma con una densità inferiore;
- Il trasporto e lo stoccaggio di H2 sono una delle sfide principali per la Hydrogen Revolution.

Consumi Industriali - Esempio Vetreria
Uno dei consumatori industriali di H2 sono le vetrerie.
FABBISOGNO: 70 Nm3/h 150 kg al giorno.

Problematiche
- Complessità di gestione;
- Stoccaggio On-Site;
- Emissioni CO2 da trasporto;
- Costi.

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Approvvigionamento idrogeno - trasporto vs produzione in loco

Trasporto miscela nella rete gas vs trasporto su gomma

Trasporto - miscela nella rete gas

L'idrogeno può essere miscelato nella rete del gas naturale

- Vantaggi:
. Facile da implementare;
. Infrastruttura già esistente;
- Svantaggi
. Grandi investimenti per permettere contenuti di H2 superiori al 10/20%;
. Riduzione dell'effettiva energia trasportata (vedi tabella).

Trasporto su gomma

- Trasporto fino all'end-user
. H2 Gas
Metodo più usato
Compresso a 200/300 bar
. H2 Liquido
Molto energivoro
Raffreddato e condensato a -253°C

- Il trasporto di H2 è molto energivoro
. Peso Camion + Serbatoi: 30,000kg;
. Idrogeno trasportato (gas): 300-400kg;
. Idrogeno trasportato (liquid): ~3,500kg.

Trasporto su gomma - Quantità

- Tube Trailers trasportano gas @ 200 barg
. Metano:
1 Tube Trailer
2.000-2.500 kg
30/35.000 kWh

. Idrogeno:
1 Tube Trailer
350-450 kg
10/15.000 kWh

In termini di energia servono 2-3 carri bombolai di Idrogeno per eguagliarne 1 di Metano.

Approvvigionamento idrogeno - trasporto vs produzione in loco

Conclusioni

Il trasporto dell'H2 è complicato
- La Produzione on-site con SMR è la soluzione più green nell'approvigionamento H2 (ad oggi);
- Il trasporto su gomma è utilizzabile in casi specifici;
- La produzione in loco può accelerare la transizione e l'utilizzo dell'idrogeno;
- L'iniezione di H2 nella rete del gas naturale può aumentare il suo utilizzo e aiutare nella decarbonizzazione (non è applicabile per chi utilizza H2 puro).
Scelte di fornitura in base all'esigenza
Costi di approvigionamento
I clienti richiedono:
1) Qualità assicurata/comprovata;
2) Sicurezza dell'approvvigionamento;
3) Costi bassi.