Energia, produzione di elettricità grazie ad una miscela metano-idrogeno

Nell’impianto Agatur (Advanced gas turbine rising), i ricercatori Enea hanno testato una microturbina a gas per produrre energia elettrica, alimentata con una miscela di metano e idrogeno, con il fine di simulare l’effetto dell’iniezione nella rete gas di un contenuto di idrogeno verde variabile nel tempo. I test sono stati realizzati nel Centro Ricerche Enea Casaccia di Roma.

Gli obiettivi del Piano triennale Ricerca 2019-2021

In linea con gli obiettivi del Piano triennale Ricerca 2019-2021 della Ricerca di sistema elettrico, i test prevedevano l’immissione di idrogeno fino all’11% in volume, obiettivo certamente superato dato il notevole traguardo raggiunto di esercizio stabile della micro-turbina a gas con una miscela di idrogeno al 45%.

“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”.

L’impianto Agatur ha un sistema di accumulo di idrogeno e un sistema di erogazione che consente di alimentare la microturbina a gas con quantità di idrogeno che possono variare nel tempo e, questa variazione può essere programmata. In questo modo, si possono indurre sulla microturbina a gas le condizioni di stress termo-meccanico, di instabilità di combustione e di carico emissivo, come gli ossidi di azoto, associate al funzionamento in modalità 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”, conclude Giorgio Graditi, direttore del Dipartimento Enea di Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili.