Retrofit ecologico tedesco per turbine a gas

Le nuove microturbine tedesche funzionano con idrogeno, una svolta per l’energia pulita. L’innovazione nel settore delle energie rinnovabili sta proseguendo a ritmo accelerato in Germania. Una delle ultime scoperte potrebbe segnare una svolta decisiva nella transizione verso l’energia pulita: le microturbine tedesche che ora sono in grado di funzionare sia con idrogeno che con gas naturale.

Questa nuova tecnologia non solo riduce significativamente i costi, ma prepara anche il terreno per una futura transizione energetica verde in Europa.

Il Centro Aerospaziale Tedesco (DLR) e Power Service Consulting (PSC) hanno sviluppato una tecnologia innovativa di retrofit che permette alle microturbine di bruciare sia idrogeno che gas naturale. Questo passo è fondamentale per mantenere l’efficienza delle piccole centrali a gas e per prepararsi all’adozione futura dell’idrogeno verde, una risorsa chiave per la decarbonizzazione del settore energetico.

L’idrogeno verde sta diventando uno dei pilastri principali per la transizione energetica in Europa. Questo idrogeno, prodotto attraverso l’elettrolisi dell’acqua utilizzando energie rinnovabili come il solare, l’eolico e l’idroelettrico, non emette gas serra.

L’Unione Europea ha fissato obiettivi ambiziosi, con la previsione di installare 40 GW di elettrolizzatori entro il 2030, destinati a produrre circa 10 milioni di tonnellate di idrogeno verde, pari al 10% della domanda attuale. Paesi come la Francia e la Germania stanno investendo fortemente in questo settore, con fondi dedicati che ammontano rispettivamente a 8,9 miliardi di euro e 10 miliardi di euro. In parallelo, progetti come la Andalusian Green Hydrogen Valley mirano a rafforzare l’indipendenza energetica dell’Europa e a ridurre la dipendenza dalle energie fossili.

Il retrofit è un processo che implica la modernizzazione o la modifica di impianti o macchinari esistenti per migliorarne le prestazioni o adattarli a nuove normative. Questo concetto, largamente utilizzato nell’industria automobilistica per convertire veicoli a motore termico in veicoli elettrici, è ora applicato anche nel settore energetico. In questo caso, il retrofit consiste nell’adattare centrali elettriche a gas naturale affinché possano funzionare anche con idrogeno, riducendo l’impronta carbonica e migliorando l’efficienza.

Peter Kutne, responsabile del dipartimento delle turbine a gas presso il DLR, ha evidenziato i vantaggi economici e temporali di questa tecnologia. Mentre la costruzione di una nuova centrale da 15 MW comporta costi di circa 30 milioni di euro e richiede sei anni di tempo, il retrofit di un impianto esistente può essere completato in soli 18 mesi e con un costo dieci volte inferiore.

L’utilizzo dell’idrogeno in turbine a gas comporta alcune complicazioni tecniche, principalmente legate alla temperatura di combustione dell’idrogeno, che è superiore a quella del gas naturale e potrebbe danneggiare le camere di combustione.

Per affrontare questa difficoltà, gli ingegneri hanno sviluppato un bruciatore ottimizzato per l’idrogeno, in grado di stabilizzare la fiamma e ridurre le emissioni di monossido di azoto (NOx).

Le microturbine retrofittate sono ideali per una vasta gamma di applicazioni. Possono essere utilizzate, ad esempio, per fornire energia di backup in ospedali, per il riscaldamento di strutture come hotel e piscine, nonché in impianti industriali come birrerie o stazioni di depurazione che utilizzano metano residuo.

Il progetto di retrofit H2 è stato testato con successo in una struttura pilota a Lampoldshausen, dove sono stati utilizzati idrogeno puro per circa 100 ore.

Questi test hanno confermato la fattibilità della tecnologia anche al di fuori dell’ambiente di laboratorio, mostrando che il sistema può funzionare efficacemente in un ampio intervallo di carico, dalla carica parziale alla carica piena.

L’introduzione di questa tecnologia potrebbe avere un ruolo cruciale nella riduzione delle emissioni di gas serra e nel raggiungimento di un’economia basata sull’idrogeno.

Tuttavia, ciò comporta anche alcune sfide normative, richiedendo aggiornamenti alle normative esistenti per facilitare una più ampia integrazione di queste tecnologie nel mercato energetico.

Questa innovazione tedesca nelle microturbine rappresenta una mossa strategica importante per il futuro della produzione di energia pulita, contribuendo a ridurre l’impatto ambientale e a accelerare la transizione verso un sistema energetico più sostenibile.