La sostenibilità futura e l’accettazione generale dell’infrastruttura di rete nel settore del gas dipendono dalla possibilità di continuare a utilizzare i sistemi esistenti con gas verde e, inoltre, dal fatto che le perdite di gas, già oggi ridotte, possano essere portate quasi a zero. I nuovi sistemi di tubazioni attualmente in fase di sviluppo presso i produttori supportano questo processo. Una transizione energetica di successo significa combinare sicurezza dell’approvvigionamento e compatibilità ambientale con una protezione del clima innovativa e intelligente. Per questo la Germania ha bisogno di alternative ai vettori energetici fossili ancora utilizzati. Ciò vale in particolare anche per i vettori energetici gassosi e liquidi, anche se in un Paese industriale come la Germania continueranno a essere parte integrante del sistema energetico ancora per un lungo periodo. L’idrogeno come gas assume un ruolo sempre più centrale nello sviluppo e nel completamento della transizione energetica. In ambito tecnico si discutono diversi approcci: da un lato la conversione completa di una rete all’idrogeno, ad esempio per applicazioni industriali; dall’altro modelli di miscelazione di idrogeno in una rete del gas esistente. Con la sua rete di gas naturale capillarmente ramificata e gli stoccaggi di gas collegati, la Germania dispone di un’infrastruttura del gas ben sviluppata. Questa dovrebbe continuare a essere utilizzata per rifornire tutti i segmenti di clientela attuali. Qui l’idrogeno potrebbe fungere da anello di congiunzione tra il mondo elettrico sempre più rinnovabile di oggi e i vettori energetici fossili basati su molecole, gas naturale e petrolio. Soprattutto dove l’elettricità da fonti rinnovabili non può essere utilizzata direttamente, l’idrogeno verde prodotto da essa apre nuovi percorsi di decarbonizzazione, anche risolvendo il problema dell’accumulo sul lato elettrico. In caso di surplus di elettricità, tramite la tecnologia di elettrolisi l’elettricità viene trasferita con l’acqua in idrogeno e poi immessa nella rete del gas e negli stoccaggi esistenti. Le tecnologie di implementazione sono già state sviluppate, in parte ancora in fase di test in progetti, ma hanno già dimostrato in linea di principio la loro affidabilità. Impianti e componenti vengono attualmente potenziati sempre più in termini di capacità.
Anche nel campo della tecnologia applicativa gli sviluppi avanzano. Negli ultimi anni sono state condotte numerose verifiche su apparecchi a livello nazionale e internazionale, che hanno mostrato che gran parte dei dispositivi utilizzati per la fornitura di calore funziona in sicurezza fino a una miscelazione del 20% in vol. di idrogeno nel gas naturale. Per i nuovi apparecchi, i produttori stanno sviluppando soluzioni per immettere sul mercato sia dispositivi a idrogeno puro sia apparecchi a idrogeno con kit di conversione per l’utilizzo di miscele di gas nel rapporto 30/70 (idrogeno/gas naturale). I clienti collegati alle reti del gas avranno così la possibilità di convertire i propri edifici verso un’energia sempre più verde senza grandi necessità di adeguamento dell’impianto di riscaldamento. Anche l’infrastruttura invisibile, perché sotterranea, per una conversione o una miscelazione dell’idrogeno è disponibile. Sono necessari nuovi interventi edilizi solo in misura limitata. Gli investimenti sarebbero minimi. Sono già avviate azioni di conversione delle reti del gas esistenti a tutti i livelli di pressione. Il regolamento DVGW è stato contemporaneamente verificato, integrato e le prescrizioni in parte mancanti sono state raccolte in nuovi fogli informativi e di lavoro. Il documento base nell’ambito delle reti è il foglio informativo DVGW G 221 (M). In base alle analisi tecniche finora condotte dai gestori di rete, è certo: il nuovo vettore energetico idrogeno può essere trasportato attraverso le reti del gas esistenti, a tutti i livelli di pressione, fino al cliente finale. Le norme DIN vigenti lo citano già e ne confermano l’idoneità di principio. Per il settore del gas, l’idoneità di principio dimostrata è di grande importanza, perché dei oltre 500.000 km solo in Germania, il 65% delle condotte di distribuzione e l’85% delle condotte di allacciamento domestico sono in plastica (prevalentemente PE 80, PE 100 e PE 100-RC). Prima di una conversione della rete, i gestori devono valutare in modo completo l’infrastruttura installata, dal tubo ai componenti fino agli elementi costruttivi. A tal fine, sulla base delle esperienze dei progetti pilota, il DVGW ha pubblicato i fogli informativi G 407(M) e G 408(M) per la conversione delle reti del gas all’idrogeno. A seconda del livello di documentazione della rete presso il gestore e della miscelazione prevista, vi sono indicate diverse raccomandazioni operative. Tra l’altro, si raccomanda ai gestori di rete di verificare la hydrogen readiness delle reti esistenti con l’aiuto della banca dati dei materiali messa online dal DVGW all’inizio del 2023. In linea di principio, anche sotto il profilo della sicurezza, allo stato attuale delle conoscenze non vi è motivo di mettere in dubbio l’utilizzo delle reti di tubazioni in plastica per l’idrogeno. Tuttavia, è importante introdurre nuovi impulsi tecnologici anche nel “processo di trasformazione energetica”.
Nel settore delle tubazioni in plastica le perdite di metano sono molto basse. Tuttavia, nel passaggio all’idrogeno, a tutti i livelli nazionali ed europei si torna ripetutamente a discutere della permeazione del materiale nelle plastiche. In futuro i gestori di rete saranno chiamati a indicare questa fonte di perdita nelle perdite di gas. Un approccio di soluzione sono i tubi in plastica multistrato con strato barriera alla diffusione. I primi test mostrano che in questo modo i tassi di perdita di metano per permeazione possono essere ridotti quasi a zero e, per l’idrogeno, del 50% rispetto ai tubi standard in PE monostrato. Ulteriori test pratici su tubi multistrato sono stati avviati nell’ambito di un progetto di ricerca DVGW. Anche le questioni relative sia all’aumento di pressione dei sistemi di tubazioni in plastica sia alla prova non distruttiva dei giunti saldati sono all’ordine del giorno del DVGW. Non ci sarà più un ritorno a un mondo energetico esclusivamente fossile. Al contrario, ci sarà uno spostamento verso una maggiore energia elettrica. I primi risultati delle analisi delle pianificazioni del calore effettuate per grandi città mostrano però che una fornitura energetica esclusivamente elettrica non sarà efficace né dal punto di vista ecologico né in termini degli investimenti necessari. Questi elaborati sono attualmente discussi a livello comunale senza pregiudizi sui risultati. Non si tratta di mettere in discussione a lungo termine la fornitura energetica CO2-neutrale, bensì di descrivere in modo sicuro e orientato al futuro il percorso per arrivarci. A tal fine, in tutti i settori, le energie basate su molecole come idrogeno e biogas possono assumere un ruolo centrale, poiché la rete del gas esistente può contribuire in modo significativo a portare energia anche in futuro ai clienti dell’industria, del commercio e al settore degli edifici.
Tubi in plastica a riduzione delle emissioni per l’idrogeno – per le reti del gas verde del futuro
egeplast sviluppa innovative Green Gas Pipes con un ulteriore strato barriera alla permeazione per ridurre le emissioni di idrogeno e metano. Il presupposto per una sostenibilità futura della rete è la riduzione delle perdite di gas. Questo obiettivo può essere raggiunto tramite risanamento, ampliamento e nuove costruzioni con innovativi tubi in plastica con strato barriera alla permeazione.
Fonte: Sostenibilità
