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Category Archives: Applicazioni stazionarie

La casa idrogeno a quota 1500 m

A Casere di Predoi in Alto Adige è stata inaugurata la Casa del futuro tutta a idrogeno.

L’idrogeno verrà prodotto d’estate grazie alla corrente del fiume che scorre vicino tramite il processo di elettrolisi, stoccato in bombole e riutilizzato d’inverno per soddisfare i consumi di acqua calda, luce e riscaldamento. Il sistema di stoccaggio utilizzato è quello a bassa pressione in idruri metallici a 40 bar.

Nel fienile riadattato a centrale saranno stivate le bombole per produrre elettricità e acqua calda.

Coprire il fabbisogno energetico di tutto l’anno è l’obiettivo del progetto di ricerca portato avanti da Gkn Sinter Metals multinazionale britannicaUn piano reso più complesso dalla difficile posizione climatica della struttura, ma possibile grazie al grande impegno profuso per lo sviluppo della “Green Region Alto Adige“.

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Celle a combustibile e idrogeno negli edifici; tecnologia pronta per affrontare le sfide del nostro sistema energetico

Martedì 18 giugno il Consorzio di PACE (Pathway to a Competitive European Fuel Cell micro-Cogeneration Market) ha organizzato un evento nell’ambito della European Sustainable Energy Week.

Ecco quanto è emerso durante il meeting;

La riduzione delle emissioni del settore edifici è fondamentale nel percorso di decarbonizzazione di tutta l’economia. Si sta andando verso un approccio integrato dove i cittadini saranno protagonisti attivi della transizione energetica. Tutti i relatori hanno convenuto che sarà necessario incrementare le misure di decarbonizzazione e le soluzioni energetiche per la produzione di elettricità, gas e calore, che garantiscano un approccio incentrato sul cliente tale da fornire un sistema energetico a emissioni zero. A tale riguardo, EHI (European Heating Industry) ha sottolineato che sarà necessario un mix di soluzioni per affrontare la decarbonizzazione nel settore edilizio, con particolare attenzione agli edifici intelligenti e al coinvolgimento dei consumatori. La Commissione europea sostiene inoltre un approccio globale alla decarbonizzazione, riconoscendo il crescente coinvolgimento dei cittadini e la presa di coscienza dell’impatto dei cambiamenti climatici sull’intera economia.

EuroACE ha sottolineato la necessità di rinnovamento degli edifici, incentivato dalle politiche, attraverso la scelta in un’ampia gamma di soluzioni energetiche efficienti e rinnovabili.

Mentre l’idrogeno è ora parte del dibattito sulla decarbonizzazione del sistema energetico, il suo uso negli edifici attraverso celle a combustibile stazionarie (microcogenerazione a celle a combustibile) non ottiene una visibilità sufficiente. Le celle a combustibile stazionarie hanno un potenziale importante per decarbonizzare il settore edilizio oggi e in futuro, una vera soluzione senza rimpianti. Offrono soluzioni comode per consumatori, riducono le loro bollette energetiche e migliorano il loro impatto ambientale già oggi, mentre si trovano nella fase di passaggio tra prime adozioni del mercato e commercializzazione di massa. Con la crescente diffusione di gas rinnovabili e idrogeno, i benefici ambientali non potranno che aumentare in futuro. Inoltre, le celle a combustibile apportano un valore aggiunto in termini di flessibilità e risposta della domanda al sistema energetico nel suo complesso.

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Da Firenze la turbina 100% idrogeno

La turbina a gas alimentata al 100% da idrogeno è stata fino ad ora solo un miraggio, ma lo sviluppo di questa tecnologia ha guadagnato slancio da quando l’attenzione si è spostata sui carburanti alternativi.

Baker Hughes GE (BHGE) ha firmato un accordo con H2U, che sviluppa l’infrastruttura idrogeno in Australia, per modificare la turbina a gas NovaLT affinchè operi esclusivamente a idrogeno in una centrale elettrica a idrogeno verde a Port Lincoln, in Australia.

Ha dichiarato il CEO di H2U Attilio Pigneri.  “Il design del combustore anulare e la configurazione a doppio albero consentiranno all’unità di fornire capacità di avviamento pur operando al 100% di idrogeno.”

H2U sta costruendo un elettrolizzatore e un impianto per la produzione sostenibile di ammoniaca vicino a Port Lincoln. Il progetto Port Lincoln comprende un elettrolizzatore da 15 MW, un impianto di produzione di ammoniaca, una turbina a gas da 10 MW alimentata a idrogeno e una cella a combustibile a idrogeno da 5 MW. Questo lo renderò uno dei primi impianti commerciali a produrre ammoniaca verde priva di anidride carbonica che può essere utilizzata ad esempio come fertilizzante industriale per gli agricoltori.

Parte dell’idrogeno può essere utilizzato per la potenza di picco in presenza di condizioni di mercato favorevoli o di potenza in caso di interruzione della rete. L’impianto può utilizzare la rete elettrica, l’energia solare in loco o l’elettricità prodotta da idrogeno secondo le necessità.

In assenza di infrastrutture di gasdotti nelle vicinanze, le turbine a idrogeno erano l’opzione migliore.

La costruzione di Power Lincoln inizierà nel 2020 con la messa in servizio e il funzionamento commerciale previsto per la fine del 2020 o l’inizio del 2021.

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La valorizzazione della CO2 attraverso l’idrogeno: i progetti in Francia

La metanazione; una combinazione di idrogeno e anidride carbonica per ottenere metano sintetico. Si tratta di utilizzare l’anidride carbonica che, invece di essere rilasciata nell’atmosfera, sarebbe utilizzata per produrre metano sintetico in combinazione con l’idrogeno prodotto con energia elettrica da fonti rinnovabili. Il metano così prodotto può essere iniettato nelle reti del gas o nelle stazioni di rifornimento per i veicoli a combustibili alternativi.

Attualmente ci sono due progetti complementari in Francia: METHYCENTRE in Indre-et-Loire e HYCAUNAIS in Yonne. Entrambi sono gestiti da Storengy, una filiale del gruppo ENGIE.

METHYCENTRE

Si tratta di un progetto power-to-gas che integra digestione anaerobica, elettrolisi e metanazione ed è ospitato in un deposito sotterraneo di gas, di proprietà di Storengy, e situato a Céré-la-Ronde.

I rifiuti delle vicine fattorie costituscono la materia prima per il sistema biogas dal quale si ottiene un gas composto per il 55% da biometano (CH4) e il 45% da anidride carbonica (CO2). Il gas viene iniettato nella rete, mentre la CO2 viene catturata e combinato con idrogeno, prodotto con un elettrolizzatore di tipo PEM fornito da Areva H2 GEN e che utilizza elettricità da turbine eoliche e pannelli fotovoltaici. L’idrogeno in parte sarò stoccato e utilizzato direttamente per la mobilità, in parte verrà combinato nel processo di metanazione per produrre metano e acqua (H2O).  Esistono due principali tecnologie per la metanazione: catalitica e biologica; quella catalitica verrà utilizzata nell’ambito del progetto Methycentre. Il gas di sintesi verrà utilizzato sia per applicazioni stazionarie che per la mobilità.

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Power to Gas: accordo ENEA – SGI

ENEA e SGI (Società Gasdotti Italia SpA) hanno siglato un accordo quadro per realizzare progetti pilota con l’impiego della tecnologia Power to Gas (P2G), un processo innovativo di accumulo di energia che consente di produrre gas alternativi tramite l’energia elettrica generata in surplus da fonti rinnovabili.

“Il nostro principale obiettivo è dimostrare l’operatività su scala industriale del sistema P2G che, grazie alla sua flessibilità, è una delle tecnologie che possono contribuire maggiormente a una generazione di energia elettrica proveniente al 100% da fonti rinnovabili, per una progressiva decarbonizzazione del sistema elettrico”, spiega Stefano Giammartini, responsabile della Divisione ENEA “Produzione, Conversione e Uso efficienti dell’Energia”.

La collaborazione tra ENEA e SGI punta a promuove l’uso innovativo della rete per l’accumulo e la distribuzione di gas diversi da quello naturale, come idrogeno e metano sintetico, prodotti in sinergia con il riutilizzo dell’anidride carbonica proveniente da processi industriali e/o sorgenti naturali. Il metano sintetico prodotto con questo sistema, pur risultando un gas con le tutte proprietà del metano di origine fossile, è al 100% rinnovabile.

“La soluzione tecnologica del Power to Gas, con il suo elevato potenziale di applicazione per un utilizzo alternativo delle infrastrutture esistenti, laddove integrata con fonti rinnovabili si configura come una tecnologia di accumulo a supporto delle reti energetiche nazionali”, aggiunge Giammartini.

L’analisi degli aspetti di sicurezza legati alla produzione, al trasporto e all’utilizzo di questi combustibili, lo studio della normativa tecnica applicabile al settore e le attività di indagine tecnico-economica, sono parte integrante dell’accordo.

L’ENEA, attraverso il Dipartimento di “Tecnologie Energetiche”, opera nel settore dell’energia con particolare riferimento alle fonti rinnovabili ed alle tecnologie associabili quali quelle dell’accumulo elettrochimico, delle smart grids, della mobilità sostenibile e del Power to Gas.

La Società Gasdotti Italia SpA è uno dei principali gestori di sistemi di trasporto gas in Italia. Certificata in regime di separazione proprietaria da parte di ARERA e dell’Unione Europea, possiede e gestisce circa 1.600 chilometri di gasdotti ad alta pressione nel Centro-Sud Italia. Opera dagli anni ’60 nel settore di trasporto di gas in condotte ad alta e media pressione con una considerevole esperienza tecnica e know-how relativi alla progettazione, realizzazione e gestione di reti complesse di trasporto gas.

Fonte: ENEA

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Luce del sole e umidità dell’aria per produrre idrogeno

Gli scienziati dell’Università di KU Leuven, in Begio, hanno creato un pannello solare capace di produrre idrogeno dall’umidità nell’aria. Dopo dieci anni di studio e sviluppo, il pannello può ora produrre 250 litri al giorno – un record mondiale, secondo i ricercatori. Venti di questi pannelli potrebbero fornire elettricità e calore per una famiglia per un intero inverno.

Il dispositivo sviluppato dal gruppo del Professore Johan Martens trasforma la luce solare e il vapore acqueo in idrogeno in modo sostenibile,  All’inizio, l’efficienza era solo dello 0,1%, dopo 10 anni di lavoro di lavoro, il pannello di 1,6 m² migliorato negli anni, ha raggiunto un’efficienza del 15%. È un record mondiale nella categoria di dispositivi che non richiedono metalli preziosi o altri materiali costosi. Nel Campus dell’Università è presente un prototipo, ma i ricercatori avvieranno un progetto pilota per testare al di fuori del Campus la teoria nella cittadina di Oud-Heverlee, dove una casa isolata, non collegata alla rete gas, si sostiene energeticamente con pannelli solari, una caldaia solare e una pompa di calore. A questo verranno aggiunti i pannelli che produrranno idrogeno durante l’estate, immagazzinato e convertito in elettricità e calore in inverno.

Nel corso dei prossimi due anni, i ricercatori si concentreranno sulla sperimentazione dei pannelli per le applicazioni domestiche con l’obiettivo finale di produrre in serie e commercializzare il sistema.

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Svezia – Edifici 100% autonomi grazie allo stoccaggio di idrogeno

In Svezia, precisamente a Vårgårda, viene inaugurato agli inizi del 2019 il primo complesso abitativo completamente off-grid, i cui fabbisogni di elettricità e riscaldamento vengono interamente soddisfatti dalla generazione di energia da pannelli fotovoltaici con stoccaggio di idrogeno.

Il sistema integra celle solari fotovoltaiche, celle a combustibile a idrogeno e uno stoccaggio, permettendo di disaccoppiare produzione e consumo di energia; questo significa che i residenti dei 172 appartamenti saranno indipendenti energeticamente al 100%.

L’idrogeno prodotto con un elettrolizzatore quando l’energia dai pannelli fotovoltaici supera il fabbisogno giornaliero, viene stoccato a 300 bar e può essere successivamente utilizzato in una cella a combustibile, emettendo acqua, per produrre energia.

Il progetto rivoluzionario è stato avviato all’inizio del 2018 dalla società di edilizia abitativa municipale Vårgårda Bostäder, insieme alla partner danese Better Energy e alla svedese Nillson Energy; ogni edificio di 30 appartamenti ha 109 kW di pannelli fotovoltaici.

Il concetto è stato testato da Nillson Energy in una partnership con AT Solar nel maggio 2018, durante il progetto pilota “RE 8760

 

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Air Liquide investe nella produzione di idrogeno verde

Air Liquide acquisendo una quota di capitale della società canadese Hydrogenics Corporation, specializzata in impianti di produzione di idrogeno da elettrolisi e di celle a combustibile, punta ad essere uno dei principali protagonisti nella fornitura di idrogeno privo di carbonio, in particolare per l’industria e i mercati della mobilità.

Hydrogenics è un leader mondiale nel settore dell’ingegneria e nello sviluppo delle tecnologie necessarie per accelerare la transizione energetica. Con sede a Mississauga, in Ontario, e siti produttivi sia in Canada che in Germania e Belgio, Hydrogenics fornisce attrezzature per la produzione di idrogeno, l’immagazzinamento dell’energia e la fornitura di idrogeno a clienti e partner in tutto il mondo.

Air Liquide con questa operazione strategica, investe 18 milioni di euro riaffermando la propria convinzione che l’idrogeno sarà un vettore energetico chiave nella transizione energetica. Attraverso la tecnologia degli elettrolizzatori infatti, è possibile separare l’acqua in idrogeno e ossigeno usando l’elettricità; dunque quando essa viene prodotta da fonti di energia  rinnovabili, l’idrogeno diventa un vettore di energia rinnovabile, complementare all’elettricità che offre anche capacità di stoccaggio dell’energia.

Air Liquide e Hydrogenics hanno inoltre stipulato un accordo tecnologico e commerciale per sviluppare congiuntamente tecnologie di elettrolisi PEM (Proton Exchange Membrane) per i mercati dell’energia a idrogeno in rapida crescita in tutto il mondo.

Commentando questo investimento, François Darchis, Senior Vice-President e membro del Comitato Esecutivo del Gruppo Air Liquide, che supervisiona l’Innovazione, ha dichiarato:

L’elettrolisi dell’acqua è una delle tecnologie chiave per accelerare l’emergere dell’idrogeno come vettore energetico sostenibile. Consente infatti di produrre idrogeno totalmente privo di carbonio, in particolare tramite l’energia elettrica rinnovabile. Grazie alla partnership con Hydrogenics, azienda leader nelle tecnologie per l’elettrolisi e delle celle a combustibile, Air Liquide sta così completando il suo portafoglio di tecnologie e rafforzando la sua capacità di offrire idrogeno privo di carbonio in maniera competitiva e su grande scala. Siamo più che mai convinti che l’idrogeno svolgerà un ruolo importante nella lotta contro il riscaldamento globale. Ridurre drasticamente le emissioni di CO2 è vitale per il pianeta. In questo ambito, Air Liquide si è posta gli obiettivi più ambiziosi del suo settore“.

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AREVA e Schneider Electric firmano un accordo per sviluppare soluzioni di energy storage

Le società svilupperanno soluzioni di gestione e di stoccaggio dell’energia basate sulla tecnologia a celle di idrogeno. Secondo i termini dell’accordo, i gruppi uniranno le forze per progettare e proporre soluzioni di stoccaggio dell’energia che garantiscano l’affidabilità delle reti elettriche in siti isolati e zone in cui l’accesso all’elettricità è limitato.

AREVA fornirà la soluzione di immagazzinamento Greenergy Box™ (tecnologia operativa dal 2011), costituita da un elettrolizzatore e da una fuel cell. Essa è utilizzata per immagazzinare idrogeno e ossigeno ottenuti dall’elettrolisi dell’acqua nei momenti di bassa richiesta di energia, così da poter produrre elettricità nei periodi di picco di consumo. Greenenergy Box è già connesso a un impianto fotovoltaico da 560 kW che si trova sulla piattaforma dimostrativa MYRTE, in Corsica, e sarà presto connesso anche ai pannelli fotovoltaici da 35kW dedicati alla produzione di elettricità nei momenti di picco di richiesta installati a La Croix Valmer (nel sud della Francia). Schneider Electric offrirà soluzioni integrate al fine di rendere l’energia sicura, affidabile, efficiente, produttiva e sostenibile. La firma dell’accordo con AREVA permetterà a Schneider Electric di raggiungere la grid parity per le energie rinnovabili, gestendone allo stesso tempo la natura intermittente e ottimizzandone la connessione alla rete. In questo modo Schneider Electric, lo specialista globale nella gestione dell’energia, rafforza la sua capacità di connettere tutti i tipi di operatori attivi sulla smart grid.

Fonte: Rinnovabili.it

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