Come mantenere la qualità e la sicurezza di un'infrastruttura di condotte per l'idrogeno

L'importanza della misurazione del punto di rugiada nella produzione di idrogeno

Lo sviluppo di un'infrastruttura paneuropea per la distribuzione e la fornitura di idrogeno sarà a buon punto entro il 2030, se tutto va come previsto. La dorsale europea dell'idrogeno (EHB) creerà "cinque corridoi paneuropei per l'approvvigionamento e l'importazione di idrogeno, che collegheranno cluster industriali, porti e valli dell'idrogeno a regioni con abbondanti forniture di idrogeno". L'obiettivo è quello di ridurre le emissioni di carbonio, costruendo al contempo un approvvigionamento resiliente e sicuro.

L'iniziativa EHB è attualmente sostenuta da 31 operatori di rete - un numero in costante crescita - e copre un totale di 28 Paesi dell'UE e dei Paesi europei alleati. Si prevede che entro il 2030 sarà disponibile una fornitura di 20,6 Mt di idrogeno. Questo sarà fornito da una varietà di fonti, che vanno dall'elettrolisi co-localizzata (lato domanda) e dalla produzione centralizzata di idrogeno da fonti energetiche rinnovabili vincolate, all'idrogeno blu su larga scala, alle importazioni via gasdotto e nave di derivati dell'idrogeno, come ammoniaca e metanolo. È probabile che i cinque corridoi riflettano le differenze regionali. Ad esempio, una rete interconnessa di impianti eolici offshore, progetti di idrogeno su larga scala e importazioni via nave basati sul Mare del Nord e sull'Europa settentrionale sarà integrata da centri di produzione e stoccaggio ad alto volume e a basso costo, produzione a basso costo e centri di stoccaggio nell'Europa sud-occidentale.

Si prevede che il progetto raggiungerà la maturità entro il 2040. Per allora, ci sarà una rete estesa e altamente sviluppata, con l'EHB che garantirà oltre 50.000 km di condotte, di cui circa il 60% sarà riutilizzato da infrastrutture esistenti. L'intenzione è di essere in grado di soddisfare la prevista domanda annuale di idrogeno di 1.640 TWh entro il 2040.

Le iniziative sull'idrogeno non si limitano all'Europa. Negli Stati Uniti, ad esempio, è stata recentemente firmata la legge bipartisan sulle infrastrutture, che stanzia 8 miliardi di dollari per sviluppare l'adozione dell'idrogeno e creare "hub puliti dell'idrogeno" in tutto il Paese. Allo stesso modo, il Giappone e la Corea del Sud, oltre a molti altri Paesi, hanno fissato obiettivi ambiziosi per la produzione di elettricità con l'idrogeno e stanno sviluppando attivamente le celle a combustibile a idrogeno per i trasporti. 

Idrogeno: produzione, tecnologia, misurazione e controllo

Il rapido aumento dell'interesse per l'idrogeno come fonte di energia verde sta portando anche a nuovi sviluppi nelle tecnologie utilizzate per la produzione, il trasporto, trasporto, la misurazione e il controllo dell'intero processo. 

Una delle sfide di lunga data è stata la difficoltà di trasportare l'idrogeno dalla fonte di produzione al punto di utilizzo. Anche se questo problema si ridurrà con l'entrata in funzione di condotte dedicate e di siti di energia rinnovabile e di elettrolisi localizzati, ci vorrà del tempo prima di assistere a un cambiamento significativo. Si tenga presente che, attualmente, oltre il 40% di tutto l'idrogeno prodotto a livello globale proviene da impianti centralizzati di steam reforming del metano; negli Stati Uniti, questa percentuale si aggira intorno al 90%, quindi abbiamo ancora un po' di strada da fare per cambiare questo modello. 

Una soluzione sperimentata con successo consiste nell'iniettare idrogeno nel gas naturale, a concentrazioni comprese tra il 5% e il 20%, nel punto di produzione. L'idrogeno può poi essere trasportato dal punto di estrazione al punto di utilizzo attraverso i gasdotti esistenti. Il trasporto richiede una combinazione di membrane permeabili, per produrre un livello di purezza fino al 90%, mentre le unità di adsorbimento a pressione oscillante (PSA) vengono successivamente utilizzate per aumentare la purezza a oltre il 99%. 

Indipendentemente dal metodo di generazione e trasporto dell'idrogeno, esistono diversi criteri chiave che richiedono il monitoraggio e il controllo se si vogliono gestire i vari processi produttivi in modo sicuro ed efficiente. L'umidità e il punto di rugiada dell'idrogeno sono due dei parametri di misura più importanti. Vengono infatti utilizzati come input per garantire l'ottimizzazione del funzionamento dei sistemi di essiccazione dei gas, la riduzione al minimo della contaminazione e l'eliminazione del rischio di corrosione e di danni alle apparecchiature a valle. 

Misurazione dell'idrogeno e del punto di rugiada dell'umidità

La nostra gamma di trasmettitori e analizzatori di umidità e punto di rugiada è utilizzata lungo tutta la catena di produzione dell'idrogeno, dal reforming del metano a vapore e dall'iniezione di idrogeno nei flussi di gas naturale, al trasporto in tubazione, alla separazione a membrana, alla PSA e all'essiccazione. In ogni caso, prodotti come i nostri Easidew Moisture Transmitter , QMA601 Trace Moisture Analyzer e il tester portatile del punto di rugiada CDP301 offrono livelli eccezionali di precisione, ripetibilità e affidabilità. Di molti di questi prodotti sono disponibili anche versioni a sicurezza intrinseca, mentre l'intera gamma è supportata da un ampio servizio di assistenza tecnica e applicativa. 

Se desiderate saperne di più sulla nostra gamma di prodotti per la generazione e la distribuzione di idrogeno, visitate il sito: Idrogeno e Syngas.

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Fonti:

Rapporto EHB

Legge bipartisan sulle infrastrutture

Natural Gas Reforming USA