La decarbonizzazione della produzione di energia elettrica è necessaria per raggiungere l’obiettivo di zero emissioni nette nel 2050. Se gli impianti fotovoltaici, eolici, nucleari o idroelettrici consentono di ridurre significativamente le emissioni di gas serra, le centrali termiche alimentate a gas naturale restano essenziali, tra gli altri, per garantire la sicurezza dell’approvvigionamento in inverno. Emettono però in media 418 gCO2eq/kWh, secondo la guida degli stakeholder ARCICEN pubblicata sul sito della Commissione Nazionale Dibattito Pubblico. Per ridurre il loro impatto ambientale, Power Service Consulting (PSC) e il Centro tedesco per l’aeronautica e l’astronautica (DLR) hanno deciso di aggiornare una microturbina a gas in modo che possa funzionare con idrogeno.
Una nuova camera di combustione
Le proprietà fisiche e chimiche dell’idrogeno sono molto diverse da quelle del gas naturale. La velocità della fiamma dell’H2 è significativamente più alta e la sua temperatura di accensione è significativamente più bassa. Per evitare problemi di sicurezza e possibili danni dovuti al calore e alle onde d’urto è stata sviluppata una soluzione. Si è sviluppato il Centro tedesco per l’aeronautica e l’astronautica una camera di combustione a getto stabilizzatoadattato all’idrogeno. Progettando questo nuovo bruciatore, si è assicurato che la fiamma non raggiungesse gli ugelli e potesse danneggiarli Martin Hohlochun ricercatore del DLR. Una volta terminato lo sviluppo del dispositivo e le prove di laboratorio, il centro ha sostituito la vecchia camera di combustione di una microturbina a gas da 100 kW.
Test riusciti
I test della microturbina modernizzata sono stati effettuati nel centro tecnico H2-Container della DLR a Lampoldshausen. A seguito delle prove, Martin Hohloch ha affermato che il team è riuscito ad avviare la turbina con idrogeno puro senza problemi. Il ricercatore del Centro tedesco per l’aeronautica e l’astronautica ha inoltre aggiunto che la struttura ha raggiunto il suo intero raggio d’azione e ha ha funzionato a piena potenza per quasi 100 ore.
Per quanto riguarda gli scarichi inquinanti, la concentrazione di ossido di azoto è stata stimata inferiore a 15 ppm durante il funzionamento della turbina. Che, secondo lei, è molto inferiore a quella del gas naturale. A titolo informativo, Power Service Consulting ha sviluppato un sistema di miscelazione e distribuzione. Questo dispositivo permette di alimentare la microturbina con idrogeno o con una miscela di H2 e gas naturale.
Una soluzione economica
Se l’ammodernamento delle turbine delle centrali elettriche a gas si presenta come un ottimo modo per ridurre le emissioni di gas serra, costituisce anche una soluzione per ridurre le spese. Infatti, secondo Pietro Kutnedirettore del dipartimento turbine a gas dell’Istituto di tecnologia di combustione DLR, è necessario stanziare circa 35 milioni di euro e lavorare per quasi 6 anni per costruire una centrale da 15 MW. D’altra parte, la modernizzazione richiede solo un anno e costa 1/10ᵉ dell’importo necessario per realizzare un nuovo sito di produzione di energia elettrica.
È importante notare che attualmente nessuna centrale elettrica può essere alimentata al 100% con idrogeno verde. Tuttavia, DLR e PSC hanno deciso di lanciare il loro progetto per poterlo fare fornire rapidamente una soluzione produzione di energia elettrica meno inquinante, quando H2 sarà disponibile in quantità sufficiente. Maggiori informazioni qui. La transizione verso soluzioni meno inquinanti come l’idrogeno è in corso, cosa ne pensi? Ti invito a darci la tua opinione, i tuoi commenti o segnalare un errore nel testo, clicca qui per postare un commento.
