Il progetto l’idrogeno al centro dei pensieri di SAFE&CEC
Le caratteristiche dell’idrogeno
L’idrogeno è il primo elemento della tavola periodica ed è presente in circa il 75% della materia in forma combinata: in particolare, nell’acqua (H2O) e nei composti organici come il gas naturale (CH4). Scopriamo più da vicino le caratteristiche di questo prezioso gas. L’idrogeno, la cui molecola bioatomica è H2, è incolore, inodore e insapore e completamente atossico. Sebbene sia un gas molto leggero (14 volte in meno rispetto all’aria) possiede una densità energetica molto elevata. Infatti, 1 Kg di idrogeno contiene la stessa energia di 2.1 Kg di gas naturale e 2.8 Kg di benzina.
L’idrogeno come fonte energetica
La produzione di idrogeno come fonte energetica può avvenire in modalità diverse, attraverso processi chimici che richiedono a loro volta apporto di energia.
Questa energia utilizzata per produrre idrogeno può derivare da diverse fonti, più o meno “pulite”, dalle quali possiamo classificare l’idrogeno ottenuto. Ecco le diverse tipologie emerse:
- L’idrogeno grigio e turchese vengono prodotti a partire dal gas naturale (CH4).
- L’idrogeno grigio si ottiene tramite la reazione di reforming con l’utilizzo di vapore, conosciuta anche sotto il nome di steam reforming.
- L’idrogeno turchese si ottiene tramite il processo di pirolisi, trattamento in assenza di ossigeno.
- L’idrogeno blu viene comunemente prodotto a partire dal biometano ottenuto dalle biomasse attraverso il processo di digestione anaerobica e, successivamente, al sistema di upgrading che tramite l’utilizzo di membrane purifica il biogas in biometano. Quest’ultimo viene scisso in idrogeno e diossido di carbonio tramite l’utilizzo del processo di steam reforming. L’idrogeno così ottenuto risulta avere basse emissioni di gas serra poichè il diossido di carbonio viene catturato e stoccato.
- L’idrogeno viola viene comunemente prodotto per elettrolisi dagli impianti nucleari con basse emissioni di CO2. L’anno scorso, il tema della potenziale produzione di idrogeno da energia nucleare è stato al centro del dibattito in Europa: Paula Abreu Marques (a capo dell’unità per le energie rinnovabili e le policy sul CCS presso la Direzione dell’Energia della Commissione Europea) ha sostenuto come <<L’elettrolisi può essere alimentata da elettricità rinnovabile qualora si disponesse di elettrolizzatori collegati a centrali nucleari e che ciò verrà classificato come idrogeno a basse emissioni di carbonio>>
L’idrogeno verde a zero emissioni può essere ricavato dalle energie rinnovabili, in primis solare e eolico per loro natura a zero emissioni di gas serra. Viene ottenuto tramite il processo di elettrolisi senza emissioni, prime fra tutte quelle di diossido di carbonio, il maggior responsabile dell’allargamento del buco dell’ozono e dell’innalzamento della temperatura globale.
Questo grafico illustra come le diverse tipologie di idrogeno ottenuto possono essere stoccate o compresse nella rete di distribuzione per essere utilizzate come fonte energetica nel settore industriale, veicolare e privata.
L’idrogeno verde, il game changer della nostra epoca
Ad oggi, la produzione di idrogeno verde vale circa il 5% dell’intera produzione di idrogeno. Si stima che alla luce della progressiva riduzione del costo dell’energia solare ed eolica unitamente a quella degli elettrolizzatori, la produzione di idrogeno verde possa diventare un vero e reale “game changer” per la transizione energetica
La rete di distribuzione, gli investimenti e i progetti nel breve e medio periodo nelle infrastrutture per garantire la distribuzione di idrogeno: l’esempio italiano di SRG
Il piano strategico di Snam prevede di investire circa 23 miliardi di euro nel corso dei prossimi 10 anni su 3 aree di sviluppo:
- La distribuzione. Una prima campagna di test, con lo scopo di valutare la possibile concentrazione di idrogeno nella rete attuale, ha stabilito che circa il 70% delle attuali condutture sono in grado di trasportare idrogeno fino al 100%. Pertanto, in ottica H2 Ready, in Italia verrà proseguito il progetto di ammodernamento della rete del restante 30%. Inoltre, verrà sviluppata una rete di distribuzione “Multi-Commodity” la quale permetterà il trasporto di gas naturale, biometano, anidride carbonica (ove necessario) e idrogeno. Oltre al progetto di progressiva riconversione di circa 2.700 km di rete esistente, saranno realizzate nuove linee di distribuzione lungo tutto il territorio, un efficientamento per permettere il trasporto dell’idrogeno, le cui caratteristiche sono quelle di un gas molto leggero rispetto al gas naturale e al biometano.
- Lo stoccaggio di biometano, gas naturale, idrogeno e anidride carbonica.
- Nuovi “Green Deals” dedicati alla realizzazione di progetti innovativi per l’utilizzo del biometano e dell’idrogeno.
L’apporto concreto di SAFE&CEC nella transizione energetica
L’innovazione passa attraverso il nuovo Hy-HC, nuovo compressore idraulico in grado di comprimere 100% idrogeno frutto della sinergia e cooperazione tra SAFE&CEC: SAFE e Clean Energy Compression (CEC).
È sempre più necessario sostenere e accelerare il processo di transizione verso l’utilizzo dell’idrogeno come fonte di energia pulita e la sua distribuzione nei mercati dei trasporti, dell’industria e dei privati. Per questo SAFE&CEC si stanno impegnando da un lato, a testare i prodotti attuali per assicurarne il corretto funzionamento con gas con una concentrazione di idrogeno del 20%; e dall’altro, a ampliare i prodotti con il lancio del nuovo compressore idraulico Hy-HC, capace di comprimere il 100% di idrogeno insieme allo sviluppo del nuovo portafoglio di erogatori.
Caratteristiche del nuovo compressore idraulico Hy-HC:
- Soluzione verde data dalla tecnologia oil-free
- La lunga corsa a bassa velocità e il piccolo volume di spazio morto nel compressore si traducono in un’alta efficienza volumetrica
- Studiato e progettato per una facile manutenzione: i pistoni in ogni cilindro permettono una rapida rimozione durante le attività di manutenzione rimuovendo la testa
- Con alta disponibilità e affidabilità: il raffreddamento a liquido dei cilindri mantengono la temperatura e migliorano la durata dei componenti.
| Pressione in aspirazione | BarG / psig | 9÷209 / 130÷3,030 |
| Pressione in mandata | BarG / psig | 950 / 15,000 |
| Portata | Sm3-h / SCFM | 723 / 425 |
| Potenza | kW / Hp | 75 / 100 |
L’impegno di SAFE&CEC
È nel DNA di SAFE&CEC implementare nuove tecnologie per la transizione energetica, secondo una visione lungimirante che ha sempre permesso al Gruppo di precorrere i tempi. In questa ottica, SAFE&CEC si prepara a lanciare sul mercato tecnologie legate all’idrogeno, il gas game changer della nostra epoca. L’obiettivo è sviluppare soluzioni adatte alla complessa gestione di questo gas, utili in tutti i mercati e nella vita di ogni giorno, dal settore trasporti all’iniezione in rete. SAFE&CEC ora più che mai è chiamata ad una prova cruciale per dimostrare che le leve della sua crescita sono sempre state la ricerca dell’innovazione, qualità del prodotto e l’attenzione all’ambiente. In gioco c’è una rivoluzione energetica, che porta al conseguimento di valore non solo per i Clienti e i Partner commerciali, ma per tutto il pianeta.