PoliTO ed EthosEnergy: partner in un entusiasmante viaggio verso l'idrogeno

In EthosEnergy, vogliamo lavorare con i nostri clienti per ridurre le loro emissioni e aiutarli a prolungare la vita delle loro attrezzature. Con l'arrivo di nuove tecnologie come l'idrogeno, vogliamo essere in grado di offrire loro flessibilità di carburante.

Ecco perché siamo molto entusiasti del lavoro svolto dal nostro partner di ricerca, il Dipartimento di Energia del Politecnico di Torino (PoliTO). Ed è per questo che siamo stati lieti di essere raggiunti dal Professor Mirko Baratta alla tavola rotonda Our Hydrogen Future di quest'anno.

Mirko ha condiviso con noi il lavoro svolto dal gruppo di ricerca del suo dipartimento sui bruciatori a fiamma diffusa per applicazioni che utilizzano l'idrogeno.

Di seguito potete leggere un breve riassunto dell'intervento di Mirko.

Introduzione al gruppo di ricerca del PoliTO

Il Dipartimento di Energia del PoliTO è fortemente impegnato nella transizione verso sistemi energetici a emissioni nette zero.

Gli altri membri del gruppo di ricerca sono la professoressa Daniela Anna Misul e il professor Simone Salvadori.

Hanno progetti in:

● Aerodinamica delle turbomacchine

● Combustione (gas naturale/idrogeno/bioliquidi)

● Interazione tra combustore e turbina

● Concetti di combustione avanzati, come la combustione a guadagno di pressione (PGC)

Il viaggio dell'idrogeno del PoliTO

Mirko ha brevemente delineato la strategia di PoliTO/EthosEnergy degli ultimi anni.

Il punto di partenza non sorprenderà: la prova che le fonti di energia rinnovabili, inevitabili per una transizione energetica, continueranno ad aumentare.

Le fonti di energia rinnovabili, tuttavia, sono intrinsecamente soggette a fluttuazioni. Ma è qui che entrano in gioco le turbine a gas alimentate a idrogeno.

Grazie alla produzione di idrogeno, le turbine a gas possono essere efficaci nel compensare questa fluttuazione. Sono flessibili e adatte per partenze frequenti.

Per il gruppo di ricerca del PoliTO, lo sviluppo di un sistema complementare alle fonti energetiche rinnovabili comporta due aspetti chiave.

1. Flessibilità del carburante

Nelle turbine a gas è possibile bruciare diverse miscele di carburante: dal gas naturale fino alla massima miscela possibile di idrogeno.

È anche possibile variare la qualità e la composizione dell'idrogeno, a seconda del processo di produzione dell'idrogeno. Alla fine, la flessibilità del carburante consentirà l'uso del biogas.

2. Adeguamento

Un fattore chiave per l'implementazione della tecnologia delle turbine a gas e idrogeno sarà l'ammodernamento delle turbine a gas esistenti.

Mirko vede in questo un innesco che può stimolare lo sviluppo di nuove strutture di produzione e distribuzione, prevedendo piccole modifiche ai bruciatori esistenti.

E col tempo, una maggiore esperienza sul campo e una misurazione dettagliata delle prestazioni delle turbine alimentate a idrogeno consentiranno ulteriori sviluppi.

Mettere alla prova i bruciatori riadattati

Per dare ai partecipanti alla tavola rotonda un'idea del tipo di vantaggi che ci si può aspettare, Mirko ha parlato di un caso di studio.

PoliTO ed EthosEnergy hanno testato il funzionamento del bruciatore di due macchine: la TG20 e la FR6 B. I due bruciatori sono stati testati utilizzando diverse composizioni di combustibile idrogeno-carbonio:

● Gas naturale di base

● 15% di volume di idrogeno

● 25% di volume di idrogeno

● 50% di volume di idrogeno

I risultati per l'FR6B non sono ancora disponibili, ma quelli per il TG20 sono molto incoraggianti.

Con l'aumento del rapporto tra idrogeno e carbonio, le emissioni di CO2 si sono ridotte. Con un volume di idrogeno del 15%, si è verificata una riduzione dell'8% nelle emissioni di carbonio. Tale riduzione è balzata al 28% con un contenuto di idrogeno più elevato (50% di volume).

È ancora troppo presto per dire se questo retrofitting avrà successo. Le sollecitazioni termomeccaniche e alcune delle misure per il controllo degli NOx restano sotto inchiesta, ma i segnali indicano che con l'aumento del volume di idrogeno, l'impatto di questi due problemi diminuisce.

Di nuovo, è molto incoraggiante.