Il gas ottenuto dall’elettricità (P2G) permette stoccaggi massivi di energia rinnovabile, convertibile in idrogeno e metano «verdi».
Nel corso degli ultimi decenni, l’Europa ha introdotto standard ambientali tra i più elevati al mondo e politiche climatiche d’avanguardia per modellare un futuro sostenibile. La riduzione delle emissioni di gas a effetto serra attraverso sistemi di energia rinnovabile sono alla base della lotta contro i cambiamenti climatici. Attualmente, si stima che la capacità di produzione delle rinnovabili sia di circa il 20 %, ma secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia dovrebbe crescere del 50 % entro il 2024. Alcuni paesi hanno già pianificato che entro il 2050 si completerà la transizione delle risorse per fornire il 100 % di energia elettrica a partire da rinnovabili .
Questi scenari di energia rinnovabile apportano numerosi benefici, ma affrontano anche sfide significative. L’energia eolica e solare sono fortemente intermittenti: la loro produzione di energia elettrica non può essere utilizzata in qualsiasi momento per rispondere alle richieste fluttuanti di elettricità della società. Lo stoccaggio dell’energia svolge un ruolo importante nell’equilibrio tra domanda e offerta e contribuisce a creare un sistema a rete più flessibile e affidabile separando la produzione dall’uso energetico. Sul lungo termine, la capacità installata accumulata può raggiungere valori di terawatt/ora e ciò richiede certamente lo sviluppo di nuove soluzioni di stoccaggio dell’energia.
Il gas ottenuto dall’elettricità: un ingrediente critico nella transizione energetica
Sebbene sia ancora agli inizi, la tecnologia P2G è una delle poche opzioni valide per lo stoccaggio di energia su larga scala. La conversione dell’energia rinnovabile eccedente in metano consente di stoccare sul lungo termine ampi volumi di energia nelle infrastrutture di gas esistenti. I ricercatori che lavorano al progetto ProGeo, finanziato dall’UE sono riusciti a sviluppare con successo un’unità modulare di 500 kW di gas ottenuto dall’elettricità. Il sistema può immagazzinare l’energia elettrica convertendo idrogeno «pulito» (ottenuto attraverso l’elettrolisi dell’acqua) e CO2 in metano con grande flessibilità.
La soluzione ProGeo rappresenta essenzialmente un processo in cui l’energia elettrica in eccesso o poco redditizia è utilizzata per alimentare un elettrolizzatore, per poi essere immagazzinata sotto forma di metano per essere utilizzata successivamente in base alla domanda del mercato. Il metano è un vettore energetico flessibile che, una volta purificato, può essere utilizzato in molti modi. La conversione di energia rinnovabile in gas consente di immagazzinare l’energia solare ed eolica nella rete del gas per diversi mesi. Inoltre, il metano fornisce un combustibile a zero emissioni di carbonio sia per il riscaldamento sia per il trasporto. I risultati delle attività sperimentate mostrano che il nuovo sistema può produrre 25 Nm3 di gas, con una resa del 99 % di metano free CO2.
Distribuzione del gas ottenuto dall’elettricità
La soluzione ProGeo può rappresentare un grande vantaggio per i piccoli impianti di energia termoelettrica e di cogenerazione. Il sistema P2G può essere utilizzato per immagazzinare l’energia sotto forma di metano e, quando necessario, essere convertito in elettricità o calore. I proprietari di impianti termoelettrici avranno la possibilità di scegliere se commercializzare o immagazzinare l’energia prodotta, evitando di vendere elettricità a basso costo durante le ore di scarsa richiesta.
Per di più, il sistema ProGeo può aumentare la sostenibilità del processo di conversione del gas ottenuto dall’elettricità. L’integrazione del sistema P2G con un impianto di biogas non solo assicurerà un ciclo del carbonio chiuso, ma potrà anche rivelarsi particolarmente efficiente, perché la conversione di CO2 contenuta in un flusso di biogas può quasi raddoppiare la quantità di metano prodotto.
La soluzione ProGeo è una delle alternative più efficienti e competitive in termini di costi per un’economia a basse emissioni di carbonio, che contribuisce al mantenimento dell’equilibrio della rete elettrica.
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