Studio preliminare di un sistema a idruri metallici per la separazione dell’ idrogeno da miscele blended di gas naturale

Abstract

Nello scenario energetico mondiale, dove si punta a una forma sempre più pulita, l’idrogeno come vettore energetico unito all’elettrolisi per gli impianti a energia rinnovabile possono rappresentare una soluzione di trasporto energetico a impatto ambientale nullo. Tuttavia, l’utilizzo dell’idrogeno presenta tuttora delle sfide tecnologiche principalmente per quanto riguarda il suo stoccaggio e il suo trasporto, in quanto le modalità di stoccaggio oggi hanno alti coefficienti di pericolosità e il trasporto costoso e non ottimale. Perciò l’idea della somministrazione di idrogeno all’interno delle condutture del gas naturale e la sua estrazione attraverso l’utilizzo di composti intermetallici sta prendendo sempre più piega in quanto consente di ridurre i pericoli e le complessità tecnologiche che presentano altre tecnologie. Nel seguente elaborato si valuta la possibilità di iniettare diverse percentuali di idrogeno (5%, 10 %, 15%, 20% e 30 %) all’interno delle tubazioni del gas naturale sostituendolo alla stessa percentuale in volume di metano. E successivamente la sua estrazione attraverso serbatoi a idruri metallici in stazioni dove è richiesto. Inoltre si dimensionano 3 tipologie di sistemi di scambio termico efficace basato su dati della stazione di ricompressione di Gavette a Genova. Elaborando in fine i costi e il confronto tra i diversi casi, in base alla percentuale sostituita , e anche con le tecnologie presenti sul mercato.

In the global energy scenario, where the focus is on an increasingly clean form, hydrogen as an energy carrier combined with electrolysis for renewable energy plants can be an energy transportation solution with zero environmental impact. However, the use of hydrogen still presents technological challenges mainly with regard to its storage and transportation, as sto- rage modes today have high hazard coefficients and transportation expensive and suboptimal. Therefore, the idea of hydrogen administration within natural gas pipelines and its extraction through the use of intermetallic compounds is increasingly gaining momentum as it allows reducing the hazards and technological complexities presented by other technologies. In the following paper, we evaluate the possibility of injecting different percentages of hydrogen (5 %, 10 %, 15 %, 20 % and 30 %) inside natural gas pipelines by substituting it for the same volume percentage of methane. And subsequently its extraction through metal hydride tanks at stations where it is required. Also sizing 3 types of effective heat exchange systems based on data from the Gavette recompression station in Genoa. Elaborating in the end the costs and comparison between different cases, based on the percentage replaced , and also with technologies in the market.