Una microturbina della grandezza di una moneta alimenta soluzioni intelligenti per la rete del gas
Attualmente l’industria del gas affronta la sfida di come monitorare e gestire, in tempo reale, le prestazioni delle tubazioni. L’emergere dell’«Internet delle cose industriale» (IIoT), che unisce la comunicazione wireless e le tecnologie di rete con i sensori, sta cambiando il settore, offrendo maggiore sicurezza, automazione ed efficienza operativa. Da soluzioni sempre più sofisticate come questa, consegue una crescente domanda di energia per alimentare installazioni remote, che sono sempre più fuori rete quando la potenza della rete è insufficiente o non disponibile. Questo è particolarmente vero per le tubazioni in ambienti difficili e nei paesi meno sviluppati. Il progetto AirWatt ha sviluppato una soluzione basata su una turbina e un generatore elettrico brevettati, miniaturizzati e integrati, sviluppati da Advanced Microturbines(si apre in una nuova finestra) e progettati per essere introdotti nei gasdotti. AirWatt ha iniziato con l’ottimizzazione di una microturbina da 30 W e poi l’ha convertita in un modello in grado di produrre fino a 150 W, quasi il doppio della potenza prevista. La soluzione è ora pronta per il mercato. Captare l’energia pneumatica del gas della tubazione pressurizzato La chiave dell’innovazione di AirWatt che consente al settore del gas di monitorare le prestazioni e identificare rapidamente i problemi, come la dispersione di gas, è duplice. In primo luogo, sfrutta le cadute di pressione esistenti e il flusso di gas nel sistema per generare elettricità, utilizzata per alimentare le apparecchiature ausiliarie per la manutenzione, il monitoraggio e il funzionamento dei sistemi di gasdotti. La RTU (unità terminale) sviluppata dal partner del progetto FAST(si apre in una nuova finestra) è uno di questi dispositivi. In secondo luogo, l’integrazione di turbina e generatore in una singola unità che, eliminando diversi componenti, consente la miniaturizzazione della microturbina. Come spiega il coordinatore del progetto, il dott. Emanuele Guglielmino, «le tubazioni più grandi per il trasporto di gas sfuso funzionano con una pressione da 50 a 200 bar. Per la distribuzione urbana essa è ridotta a 4 a 5 bar, mentre per la fornitura domestica è di soli 20 millibar. AirWatt sfrutta queste cadute di pressione nei gasdotti di distribuzione per guidare il gas attraverso la microturbina, generando elettricità. In effetti raccogliamo energia disponibile gratuitamente, senza emissioni o combustione di carburante». All’interno del proprio alloggiamento, la microturbina è montata lungo la tubazione accanto a queste cadute di pressione. Per non mettere in atto il funzionamento della tubazione, solo una piccola quantità del flusso di gas viene espulsa a pressione elevata e fatta passare attraverso la microturbina, per poi ritornare alla tubazione a pressione più bassa. Una volta integrata con la tubazione, la microturbina funziona in maniera continuativa. I collaudi condotti sul posto con le 20 unità già dispiegate hanno verificato la capacità di AirWatt di monitorare e controllare la rete. Reti del gas intelligenti per persone, pianeta e profitto Secondo la tabella di marcia per l’energia 2050 della Commissione europea(si apre in una nuova finestra), la sostituzione del carbone (e del petrolio) con il gas, utilizzando le tecnologie esistenti, potrebbe contribuire a ridurre le emissioni almeno fino al 2030-2035. AirWatt contribuisce a queste ambizioni di riduzione del carbonio limitando le prestazioni compromesse, a causa di perdite, ad esempio. Oltre a consentire risparmi energetici, la tecnologia riduce i costi di riparazione e manutenzione, prolungando la durata dell’infrastruttura e limitando i reclami dei clienti. «Essendo compatta e idonea a essere installata con modifiche minime all’infrastruttura esistente, AirWatt potenzia le tubazioni esistenti nonché le nuove installazioni, adeguandole alle ultime specifiche di monitoraggio e controllo», afferma Guglielmino. AirWatt è stato completamente testato e certificato per il funzionamento in ambienti con gas naturale marchio CE secondo la direttiva ATEX(si apre in una nuova finestra). Ora che il prodotto è pronto per il mercato, il team sta lavorando per la commercializzazione dei gasdotti o dei gestori dell’impianto, all’interno e all’esterno dell’Europa.
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