Energia, ENEA: successo con la miscela metano e idrogeno

Impianto-Agatur

Sono stati testati in una microturbina a gas per produrre elettricità. Si va così verso l’idrogeno verde

 

Nell’impianto sperimentale AGATUR, i ricercatori ENEA hanno testato con successo una microturbina a gas per produrre energia elettrica, alimentata con una miscela di metano e idrogeno, per simulare l’effetto dell’iniezione nella rete gas di un contenuto di idrogeno green variabile nel tempo. I test sono stati realizzati nel Centro Ricerche ENEA Casaccia (Roma).

Microturbina-Agatur

«Questo risultato colloca ENEA in prima linea nel settore della ricerca e dello sviluppo delle tecnologie per la generazione e l’accumulo di energia basate sull’idrogeno verde, un vettore energetico che potrebbe risultare centrale per la decarbonizzazione del sistema energetico italiano – sottolinea Giorgio Graditi, Direttore del Dipartimento ENEA di Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili – L’idrogeno green, infatti, può rappresentare un’importante forma di stoccaggio del surplus di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili non programmabili».

«Obiettivo del test era dimostrare il funzionamento della microturbina a gas Turbec T100 da 100 kW elettrici, in regime di fuel-flexibility, ovvero alimentata con una miscela di gas naturale e idrogeno di composizione variabile nel tempo – spiega il coordinatore dei test Giuseppe Messina del Laboratorio ENEA di Ingegneria dei processi e dei sistemi per la decarbonizzazione energetica – Questo regime di funzionamento simula la variabilità del contenuto di idrogeno nel gas di rete associata alle fluttuazioni combinate della produzione di idrogeno green via elettrolisi e della domanda giornaliera di energia elettrica».

In accordo agli obiettivi fissati nel Piano Triennale Ricerca 2019-2021 della Ricerca di Sistema Elettrico, i test prevedevano l’immissione di idrogeno fino all’11% in volume, un traguardo ampiamente superato fino ad arrivare all’esercizio stabile della microturbina a gas con una miscela di idrogeno al 45%. I test sono stati condotti in collaborazione con Air Liquide – multinazionale francese con oltre 50 anni di esperienza nel settore dell’idrogeno – che ha progettato, realizzato ed installato il sistema di decompressione e controllo utilizzato per alimentare la turbina.

Agatur-team: Andrea Assettati, Gianluca Cevolani (Roma Tre), Eugenio Giacomazzi, Stefano Giammartini, Emanuele Giulietti, Giuliano Guidarelli, Giuseppe Messina, Silvera Scaccia, Caterino Stringola

I ricercatori ENEA hanno dotato l’impianto AGATUR (Advanced GAs TUrbine Rising) di un sistema di accumulo di idrogeno e di un sistema di erogazione che consente di alimentare la microturbina a gas con portate di idrogeno variabili nel tempo. Inoltre, la variazione temporale del contenuto di idrogeno è programmabile in modo da indurre sulla microturbina a gas le condizioni di stress termomeccanico, di instabilità di combustione e di carico emissivo (in primo luogo, degli ossidi di azoto) associate al funzionamento in modalità fuel-flexible, ossia gas-idrogeno.

«Queste condizioni rappresentano temi di frontiera nello sviluppo tecnologico delle turbine a gas alimentate con tenori di idrogeno variabili tra zero e 100% nel contesto della transizione energetica. I settori che in particolare potrebbero ridurre il loro impatto ambientale sono svariati, tra cui generazione di energia elettrica e servizi di supporto alla stabilizzazione della rete elettrica, trasporto navale e stazioni di compressione dei gasdotti – sottolinea Eugenio Giacomazzi, responsabile del Laboratorio ENEA di Ingegneria dei processi e dei sistemi per la decarbonizzazione energetica.

«Grazie a risultati come questi e a una filiera industriale già pronta a raccogliere la sfida, l’Italia potrebbe posizionarsi strategicamente in tutti i settori di riferimento della catena del valore dell’idrogeno, dalla produzione alla logistica, dal trasporto agli usi finali nei settori della mobilità dell’industria e del residenziale. L’impegno previsto dal PNRR con 3,6 miliardi di euro di investimenti è un’ulteriore testimonianza del percorso intrapreso per favorire la creazione di un’economia nazionale dell’idrogeno», ha concluso Graditi.

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