L’idrogeno verde, è il vettore energetico più efficiente per sostenere la transizione energetica e un combustibile con emissioni inquinanti nulle, prodotte dalla sua combustione
Non essendo presente in natura nella forma bi-atomica, può essere ottenuto mediante elettrolizzatori alimentati con energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili.
Immagazzinato in serbatoi ad alta pressione, l’idrogeno verde può essere utilizzato sia per lo stoccaggio chimico dell’energia elettrica, sia come combustibile con emissioni inquinanti di gas a effetto serra nulle.
Attraverso il progetto HyFlexPower, è stato possibile sviluppare e collaudare la prima turbina al mondo completamente alimentata con idrogeno verde.
Con un consorzio di aziende leader nel settore energetico come Siemens Energy, Engie Solution, Centrax, Artic e il centro aerospaziale tedesco, il progetto HyFlexPower ha permesso di sviluppare il primo sistema per la produzione, lo stoccaggio e la ri-elettrificazione dell’idrogeno verde.
Mediante un elettrolizzatore da 1 MW (mega-Watt) di potenza, alimentato con energia elettrica prodotta con fonti rinnovabili, è prodotto l’idrogeno verde.
Il vettore energetico, attraverso l’utilizzo di compressori, è immagazzinato in serbatoi che permettono lo stoccaggio chimico dell’energia elettrica.
Il cuore del progetto è la nuova turbina Siemens Energy SGT-400, con motore bi-albero per azionamento meccanico e produzione di energia elettrica, completamente progettata per essere alimentata con una miscela di combustibile costituita al cento percento da idrogeno verde.
Istallato a Saillat sur Vienne in Francia presso l’impianto industriale di Smurfit Kappa, leader mondiale degli imballaggi di carta, il sistema di ri-elettrificazione dell’idrogeno verde garantisce elevata efficienza e basse emissioni inquinanti.
Idrogeno verde come combustibile, il progetto HyFlexPower
Finanziato dall’unione europea, per sostenere la transizione energetica, il progetto HyFlexPower ha permesso sviluppare il sistema di ri-elettrificazione dotato della turbina Siemens Energy SGT-400, alimentata con miscela al cento percento d’idrogeno verde.
Con una struttura compatta e modulare, per essere adattato al sito d’istallazione e alle caratteristiche elettriche necessarie per fornire la corretta alimentazione, il sistema di ri-elettrificazione permette la produzione, lo stoccaggio e la ri-elettrificazione dell’idrogeno verde.
Attraverso un elettrolizzatore da un Mega-Watt di potenza, alimentato con energia elettrica generata da fonti rinnovabili, l’idrogeno verde è ottenuto dal processo di elettrolisi dell’acqua.
Il vettore energetico green, mediante l’utilizzo di compressori, è immagazzinato in serbatoi ad alta pressione per lo stoccaggio chimico dell’energia elettrica.
Utilizzando l’idrogeno verde come combustibile, per alimentare la turbina connessa meccanicamente al generatore elettrico, il sistema di ri-elettrificazione permette di convertire l’energia chimica del vettore energetico in energia elettrica.
La turbina Siemens Energy SGT-400, con motore bi-albero per l’azionamento meccanico e la produzione di energia elettrica, è stata completamente riprogettata per utilizzare miscele di combustibile composte al cento percento dal vettore energetico green.
La turbina Siemens Energy SGT-400, istallata nel sistema di ri-elettrificazione dell’idrogeno verde, con specifiche tecniche, tolleranze e materiali adatti alla combustione dell’idrogeno verde, garantisce prestazioni elevate ed emissioni inquinanti ridotte.
Flessibilità e sostenibilità
Il sistema di ri-elettrificazione dell’idrogeno verde, dotato della turbina Siemens Energy SGT-400, è in grado di ottimizzare la combustione del vettore energetico green, aprendo una nuova frontiera ai sistemi di generazione dell’energia elettrica a basso impatto ambientale.
La turbina con motore bi-albero per l’azionamento meccanico e la produzione di energia elettrica, realizzata dalla multinazionale tecnologica tedesca Siemens, è in grado di operare in ogni condizione climatica ed è idonea per istallazioni onshore e offshore.
Disponibile in tre versioni, per soddisfare una fascia di potenza elettrica tra i dieci e i quindici Mega-Watt, la turbina Siemens Energy SGT-400 permette d’integrare la tecnologia green, sviluppata con il progetto HyFlexPower, in vari settori industriali.
La sperimentazione, avviata nel 2022 e svolta in varie fasi, è stata realizzata con test condotti alimentando la turbina con idrogeno verde miscelato in percentuali variabili al gas naturale.
Mediante un notevole sforzo tecnico, compiuto della multinazionale tecnologica tedesca Siemens, la turbina Siemens Energy SGT-400, introdotta circa venti anni fa e progettata per essere alimentata con gas naturale, è stata riprogettata per utilizzare l’idrogeno verde come combustibile.
Attraverso i miglioramenti introdotti ai rotori e alle pale, la turbina Siemens Energy SGT-400 istallata nel sistema di ri-elettrificazione del vettore energetico, è stata avviata la fase di collaudo con miscela di combustibile composta per il trenta percento da idrogeno green e dal settanta percento da gas naturale.
I risultati incoraggianti ottenuti, hanno permesso di sviluppare una nuova geometria della camera di combustione della turbina, rendendo la Siemens Energy SGT-400 la prima turbina al mondo a poter essere alimentata al cento percento da idrogeno verde.
Il nuovo sistema di ri-elettrificazione dell’idrogeno verde, garantisce elevate prestazioni con emissioni inquinanti ridotte.
Un’ampia collaborazione per un progetto green
Istallato a Saillat sur Vienne nel sito francese di Smurfit Kappa, leader mondiale degli imballaggi di carta, il sistema di ri-elettrificazione alimentato con il vettore energetico green è molto versatile.
Con una velocità di rotazione compresa tra i novemila cinquecento e undicimila cinquecento giri al minuto, in funzione della versione da undici, tredici o quindici Mega-Watt di potenza elettrica generata, la nuova turbina Siemens Energy SGT-400 garantisce prestazioni elevate e basso impatto ambientale.
Il progetto HyFlexPower, sviluppato per utilizzare l’idrogeno verde come carburante per la produzione di energia elettrica, è stato condotto attraverso le collaborazioni tra realtà industriali leader nel settore energetico.
La multinazionale tecnologica tedesca Siemens, attraverso il proprio know-how aziendale, ha sviluppato l’elettrolizzatore necessario alla produzione dell’idrogeno verde e la nuova turbina Siemens Energy SGT-400.
La tecnologia necessaria per lo stoccaggio dell’idrogeno verde, prodotto con l’elettrolisi, è stata sviluppata dalla multinazionale francese ENGIE, attiva nel settore della produzione e distribuzione di gas naturale.
La società inglese Centrax Limited, specializzata nella progettazione di turbine a gas, ha fornito un contributo essenziale per rendere la turbina Siemens Energy SGT-400, idonea a essere alimentata con una miscela costituita al cento percento da idrogeno verde.
Una nuova frontiera per la produzione di energia elettrica green
Con la politica energetica europea orientata verso la de-carbonizzazione, per mitigare gli effetti del cambiamento climatico, i prossimi decenni sono fondamentali per lo sviluppo delle tecnologie green.
Il vecchio continente, essendo un gigante economico e industriale con un apparato industriale molto sviluppato, ha bisogno di approvvigionamenti costanti e sicuri di energia.
Con insufficienti risorse di combustibili fossili, che si traducono nella dipendenza dalle importazioni dai paesi produttori, la transizione energetica offre all’Europa la possibilità di essere energeticamente indipendente.
Tuttavia, affinché la transizione da possibilità di sviluppo di nuove e più efficienti tecnologie non si trasformi in un circolo imperfetto, bisognerà ponderare con attenzione le migliori tecnologie in grado di garantire al vecchio continente una produzione energetica costante e sicura.
L’Idrogeno verde, con emissioni inquinanti nulle prodotte dalla combustione e ottenuto attraverso il processo elettro-chimico dell’elettrolisi, è il vettore energetico che permetterebbe all’Europa di eliminare sia la dipendenza dai combustibili fossili, sia dalle materie prime e terre rare importate dall’oriente.
Gianni Truini
