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Idrogeno e rete gas: le smart gas green
Le reti gas al servizio della transizione energetica: la costruzione del modello multi-gas
Claudio Imboccioli - Pietro Fiorentini
Sommario
La strategia europea sull'idrogeno verde richiede un salto tecnologico da parte degli stakeholders della filiera del gas, dagli aspetti meccanici alle telecomunicazioni in ottica smart gas grid, che dovranno essere guidati dal necessario sistema regolatorio in un'ottica di filiera estesa.
I driver del cambiamento sono la decarbonizzazione decentralizzata e digitale.
I driver del cambiamento sono stata decisi durante la conferenza sul cambiamento climatico nel 2015 a Parigi:
- 100% di emissioni di gas serra nel 1990;
- -20 di emissioni di gas serra nel 2020;
- -50%/55% di emissioni di gas serra nel 2030;
- Da definire nel 2040;
- -100% nel 2050.
I driver del cambiamento vedono come protagonista:
- La decarbonizzazione;
- decentrata;
- digitale.
I driver di cambiamento più importanti del futuro prossimo saranno quelli legati allo sviluppo di un'economia sostenibile e decarbonizzata. La decarbonizzazione è il processo di riduzione del rapporto carbonio-idrogeno nelle fonti di energia. Ovvero, considerando i diversi rapporti carbonio-idrogeno che caratterizzano la composizione delle principali materie prime energetiche, il processo rappresenta la tendenza alla riduzione di questo rapporto.
La Commissione Europea sta lavorando ad un piano di decarbonizzazione digitale attraverso cui poter impiegare tecnologie e soluzioni digitali come strumenti per ridurre le emissioni in settori come l'economia, i trasporti e l'energia.
L'iniezione di idrogeno nella rete gas
Con l'iniezione del biometano in rete, il sistema del gas assume un'altra natura: diventa rinnovabile. Affinché questo accada, prima dell'iniezione in rete, il biometano deve passare attraverso qualità del gas, misurazione, trattamento, compressione o regolazione della pressione e infine odorizzazione.
Pietro Fiorentini Spa fornisce soluzioni integrate per ogni tipo di impianto, dall'iniezione diretta di biometano nella rete di trasporto o distribuzione, fino alle soluzioni per il biometano liquido.
Dove lo puoi utilizzare:
- Estrazione di petrolio e gas naturale;
- Produzione di gas rinnovabili:
o Produzione di biometano: i gas rinnovabili sono un elemento fondamentale del processo di decarbonizzazione del sistema energetico. Il biometano è il prodotto della trasformazione del biogas prodotto dai rifiuti, sottoprodotti o fanghi di depurazione acque, il cui impatto ambientale è minimizzato da una loro corretta gestione che li rivalorizza, trasformando un problema in una risorsa energetica. Dal biogas prodotto vengono eliminati i contaminanti e gli inerti che ne abbassano il potere calorifico, trasformandolo in biometano. Il gas rinnovabile è adesso pronto per essere iniettato in rete e utilizzato esattamente come il gas naturale tradizionale.
o Power-to-gas e metanazione Vento e sole avranno un ruolo crescente nella produzione di energia elettrica, una produzione per sua natura non programmabile. Lo stoccaggio di energia sarà quindi una priorità per tenere in equilibrio produzione e domanda.
Grazie all'aiuto di organismi metanogeni, l'idrogeno può essere combinato con CO2 e trasformato in metano pronto per l'iniezione in rete. Power-to-gas si inserisce al servizio dell'infrastruttura elettrica come un elemento efficace di flessibilizzazione e di stoccaggio energetico e al tempo stesso di intercettazione delle emissioni di CO2.;
o Cattura di CO2: la crescente sensibilizzazione del mondo nei confronti di una gestione più sostenibile dell'energia rispetto al passato si traduce principalmente in un termine: decarbonizzazione. Per fare questo, una delle grandi sfide che il mondo dovrà affrontare sarà quello della cattura dell'anidride carbonica, ovvero il processo di raccolta della CO2 prodotta da grandi impianti di combustione e rilasciata nell'atmosfera;
o Power-to-hydrogen: i sistemi Power-to-gas partono dalle energie rinnovabili quali il vento o il sole per generare gas, per rendere più semplice lo stoccaggio dell'energia e la programmazione dell'utilizzo. Nei sistemi Power-to-hydrogen, si utilizza invece il processo elettrolisi per generare idrogeno, che dosato opportunamente può essere iniettato nella rete del gas naturale esistente, o stoccato per essere utilizzato per la crescente richiesta dell'industria automotive;
o Reti di distribuzione dell'idrogeno: l'idrogeno è il gas rinnovabile per eccellenza, che per ora può essere iniettato nella rete dei metanodotti e miscelato al gas naturale solo fino a determinate percentuali, garantendo il rispetto delle specifiche dei gestori di rete. Pietro Fiorentini è al lavoro per realizzare componenti e sistemi che assicureranno la compatibilità delle nuove miscele degli elementi che comporranno il sistema gas del futuro.
- Trasporto del gas ad alta pressione;
- Distribuzione del gas a media pressione;
- Distribuzione del gas a bassa pressione.
L'iniezione di idrogeno nella rete gas I principali punti di attenzione nella rete gas in presenza di idrogeno:
- Comportamento dei materiali metallici ed elastomerici;
- Le tenute statiche;
- La misura della portata e qualità del gas;
- Le performance dinamiche dei sistemi;
- Gli steps di commissioning;
- La manutenzione;
- Gli steps di de-commissioning;
- La valutazione aree esplosive.
- 100% di emissioni di gas serra nel 1990;
- -20 di emissioni di gas serra nel 2020;
- -50%/55% di emissioni di gas serra nel 2030;
- Da definire nel 2040;
- -100% nel 2050.
I driver del cambiamento vedono come protagonista:
- La decarbonizzazione;
- decentrata;
- digitale.
I driver di cambiamento più importanti del futuro prossimo saranno quelli legati allo sviluppo di un'economia sostenibile e decarbonizzata. La decarbonizzazione è il processo di riduzione del rapporto carbonio-idrogeno nelle fonti di energia. Ovvero, considerando i diversi rapporti carbonio-idrogeno che caratterizzano la composizione delle principali materie prime energetiche, il processo rappresenta la tendenza alla riduzione di questo rapporto.
La Commissione Europea sta lavorando ad un piano di decarbonizzazione digitale attraverso cui poter impiegare tecnologie e soluzioni digitali come strumenti per ridurre le emissioni in settori come l'economia, i trasporti e l'energia.
L'iniezione di idrogeno nella rete gas
Con l'iniezione del biometano in rete, il sistema del gas assume un'altra natura: diventa rinnovabile. Affinché questo accada, prima dell'iniezione in rete, il biometano deve passare attraverso qualità del gas, misurazione, trattamento, compressione o regolazione della pressione e infine odorizzazione.
Pietro Fiorentini Spa fornisce soluzioni integrate per ogni tipo di impianto, dall'iniezione diretta di biometano nella rete di trasporto o distribuzione, fino alle soluzioni per il biometano liquido.
Dove lo puoi utilizzare:
- Estrazione di petrolio e gas naturale;
- Produzione di gas rinnovabili:
o Produzione di biometano: i gas rinnovabili sono un elemento fondamentale del processo di decarbonizzazione del sistema energetico. Il biometano è il prodotto della trasformazione del biogas prodotto dai rifiuti, sottoprodotti o fanghi di depurazione acque, il cui impatto ambientale è minimizzato da una loro corretta gestione che li rivalorizza, trasformando un problema in una risorsa energetica. Dal biogas prodotto vengono eliminati i contaminanti e gli inerti che ne abbassano il potere calorifico, trasformandolo in biometano. Il gas rinnovabile è adesso pronto per essere iniettato in rete e utilizzato esattamente come il gas naturale tradizionale.
o Power-to-gas e metanazione Vento e sole avranno un ruolo crescente nella produzione di energia elettrica, una produzione per sua natura non programmabile. Lo stoccaggio di energia sarà quindi una priorità per tenere in equilibrio produzione e domanda.
Grazie all'aiuto di organismi metanogeni, l'idrogeno può essere combinato con CO2 e trasformato in metano pronto per l'iniezione in rete. Power-to-gas si inserisce al servizio dell'infrastruttura elettrica come un elemento efficace di flessibilizzazione e di stoccaggio energetico e al tempo stesso di intercettazione delle emissioni di CO2.;
o Cattura di CO2: la crescente sensibilizzazione del mondo nei confronti di una gestione più sostenibile dell'energia rispetto al passato si traduce principalmente in un termine: decarbonizzazione. Per fare questo, una delle grandi sfide che il mondo dovrà affrontare sarà quello della cattura dell'anidride carbonica, ovvero il processo di raccolta della CO2 prodotta da grandi impianti di combustione e rilasciata nell'atmosfera;
o Power-to-hydrogen: i sistemi Power-to-gas partono dalle energie rinnovabili quali il vento o il sole per generare gas, per rendere più semplice lo stoccaggio dell'energia e la programmazione dell'utilizzo. Nei sistemi Power-to-hydrogen, si utilizza invece il processo elettrolisi per generare idrogeno, che dosato opportunamente può essere iniettato nella rete del gas naturale esistente, o stoccato per essere utilizzato per la crescente richiesta dell'industria automotive;
o Reti di distribuzione dell'idrogeno: l'idrogeno è il gas rinnovabile per eccellenza, che per ora può essere iniettato nella rete dei metanodotti e miscelato al gas naturale solo fino a determinate percentuali, garantendo il rispetto delle specifiche dei gestori di rete. Pietro Fiorentini è al lavoro per realizzare componenti e sistemi che assicureranno la compatibilità delle nuove miscele degli elementi che comporranno il sistema gas del futuro.
- Trasporto del gas ad alta pressione;
- Distribuzione del gas a media pressione;
- Distribuzione del gas a bassa pressione.
L'iniezione di idrogeno nella rete gas I principali punti di attenzione nella rete gas in presenza di idrogeno:
- Comportamento dei materiali metallici ed elastomerici;
- Le tenute statiche;
- La misura della portata e qualità del gas;
- Le performance dinamiche dei sistemi;
- Gli steps di commissioning;
- La manutenzione;
- Gli steps di de-commissioning;
- La valutazione aree esplosive.
Video
Cosa sono le reti a gas e i sistemi multi-gas
Conclusioni
Le prime case a dimostrare l'uso dell'idrogeno come alimentatore di elettrodomestici in un ambiente reale saranno costruite nel Regno Unito dal distributore di gas Northern Gas Networks (NGN), così ha annunciato la società.
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Fonte: mcTER Idrogeno Web Edition giugno 2021 Idrogeno, prospettive e applicazioni di oggi e di domani
Parole chiave: Idrogeno, Idrogeno verde
