Miscelazione dell'idrogeno nel gas naturale

L'idrogeno viene miscelato più spesso con gas naturale, come il biometano. La quantità di H2 nel gas miscelato può variare da meno dell'1% al 30%, secondo l'applicazione e le proprietà dell'infrastruttura di gas esistente. Grazie all'efficienza di combustione di gran lunga superiore, l'idrogeno prodotto da fonti di energia rinnovabile può essere iniettato nelle tubazioni di gas naturale e le miscele risultanti possono essere utilizzate per generare calore ed energia con emissioni inferiori rispetto all'utilizzo del solo gas naturale.

Dopo l'estrazione del gas naturale viene estratto dalla terra e la sua raffinazione per l'uso come combustibile, solitamente entra in una rete di grandi tubazioni di trasmissione che lo trasportano alle città e agli impianti industriali in una determinata area geografica. È possibile iniettare l'idrogeno iniettato in tubazioni di gas naturale attraverso sistemi di iniezione praticamente in qualsiasi punto lungo la rete di trasmissione o a valle lungo le linee di distribuzione più piccole delle città che servono gli utenti finali commerciali e residenziali.

Il limite sulla quantità di idrogeno che può essere miscelato con il gas naturale dipende da diversi fattori, tra cui il design e i materiali utilizzati per costruire la tubazione, le condizioni e il funzionamento di compressori e altre apparecchiature critiche e il design di applicazioni quali turbine e processi di produzione della plastica che bruciano gas naturale. Ciò è dovuto principalmente alla presenza di idrogeno puro altamente corrosivo, che causa la fragilità del metallo e al fatto che viene solitamente gestito a pressioni molto elevate, aumentando il rischio di perdite e incidenti di sicurezza.

Mantenere la purezza dell'H2 e misurare accuratamente la portata di gas lungo l'intera rete di tubazioni è inoltre essenziale per garantire redditività e continuità del servizio. Inoltre, poiché l'idrogeno nel gas miscelato deve provenire da fonti rinnovabili per compensare l'impatto ambientale dei componenti a combustibile fossile, sono necessari ulteriori investimenti, ricerche e collaborazione tra tutte le parti interessate nella catena del valore per sviluppare e scalare ulteriormente l'elettrolisi e altre tecnologie a idrogeno verde. Alcuni governi hanno iniziato a offrire incentivi al settore privato per questo scopo.

Le tecnologie di automazione avanzate migliorano la consapevolezza e il controllo degli operatori sul processo di miscelazione. I sistemi di monitoraggio della corrosione non invasivi, per esempio, possono essere facilmente personalizzati in base ai requisiti chimici e logistici specifici delle tubazioni di gas miscelato, contribuendo a semplificare la manutenzione e a garantire che i potenziali problemi di contenimento dovuti a infragilimento o alla corrosione della gomma vengano rilevati e risolti prima che si verifichino perdite o guasti.

L'automazione rende inoltre più conveniente controllare e monitorare da remoto apparecchiature e dispositivi sulle lunghe distanze delle tubazioni. I misuratori di portata e i controllori edge abbinati a valvole a lunga durata, realizzate con materiali anticorrosione, garantiscono un'iniezione precisa di idrogeno, mentre i gascromatografi in linea forniscono analisi della composizione chimica e BTU in tempo reale, semplificando l'ottimizzazione della compressione e del controllo della combustione e mantenendo la corretta miscela di H2 e gas naturale.