Energia: ENEA testa con successo miscela metano-idrogeno in microturbina per produrre elettricità

Si chiama AGATUR l'impianto sperimentale con cui 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.

Il risultato dei test realizzati presso il Centro Ricerche ENEA Casaccia (Roma) - dove sta nascendo la hydrogen valley italiana - è stato annunciato oggi, in occasione della Giornata Mondiale della Creatività e dell'Innovazione dell'ONU.

"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", aggiunge Graditi.

"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", aggiunge Messina.

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.

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", conclude Graditi.