Stoccaggio a lungo termine di energia da fonti rinnovabili attraverso il metano
Sebbene le nuove tecnologie di energia rinnovabile siano molto pubblicizzate, il mondo si affida ancora in gran parte ai combustibili fossili, in quanto le fonti rinnovabili non sono in grado di soddisfare la domanda. Ciò è vero in special modo a livello stagionale, dato che l’energia può essere facilmente generata durante l’estate, ma è necessaria soprattutto in inverno. La chiave per risolvere questo problema è lo stoccaggio a lungo termine dell’energia. In termini di forniture energetiche su scala continentale che siano stabili nei mesi, solo lo stoccaggio chimico (gas e combustibili liquidi) rappresenta un’opzione fattibile.
Tecnologia Power-to-Gas
Il progetto STOREandGO finanziato dall’UE ha perfezionato un metodo adatto allo scopo: il cosiddetto Power-to-Gas (PtG). Questo metodo utilizza l’energia rinnovabile per generare metano che può essere stoccato nelle convenzionali infrastrutture per il gas. Il progetto ha dimostrato che tale concetto è pronto per essere integrato nelle reti energetiche esistenti, in tre diversi siti di prova caratterizzati da un’ampia varietà climatica: nel sud Italia, in Svizzera e nel nord della Germania. Lo studio ha inoltre elaborato un piano d’azione per presentare il metodo PtG in Europa a livello generale. Nella prima fase del processo PtG, l’elettricità generata dal sole o dal vento alimenta gli elettrolizzatori, che liberano idrogeno dall’acqua. Nella seconda fase, l’idrogeno si combina con l’anidride carbonica, trasformandosi in metano sintetico. Questa combinazione si ottiene mediante un processo chimico detto metanazione, che può utilizzare catalizzatori chimici e alte temperature, oppure organismi simili ai batteri, detti archei, a basse temperature. «Se l’anidride carbonica utilizzata nel processo proviene da fonti rinnovabili quali acque reflue o residui di biomassa, il metano prodotto mediante PtG può essere considerato rinnovabile», spiega il dottor Simon Verleger, coordinatore delle operazioni del progetto STOREandGO. Il metano può essere stoccato e trasportato allo stato liquido o gassoso, utilizzando l’infrastruttura esistente.
Stoccaggio e trasporto
Nei siti di Svizzera e Germania, il metano sintetico è stato iniettato direttamente nelle reti di gas esistenti, composte da gasdotti e serbatoi sotterranei di stoccaggio. Il contenuto di metano era di oltre il 99 %, una quantità maggiore delle scorte di gas convenzionali. Nel sito italiano, invece, il metano è stato liquefatto, consentendone l’uso e il trasporto sotto forma di gas naturale liquido. Il metano liquefatto viene utilizzato in particolare per i motori di camion e navi. Se questi veicoli notoriamente inquinanti fossero provvisti di motori a gas, il processo PtG renderebbe l’intero settore dei trasporti virtualmente neutrale dal punto di vista dell’impatto climatico. Le tecnologie di liquefazione necessitano solo di essere implementate in alcune località chiave. I risultati hanno dimostrato che entrambi i metodi di metanazione funzionano bene in condizioni realistiche. Il processo ha raggiunto il 76 % di efficienza in Svizzera, e Verleger sostiene che questo valore potrebbe facilmente essere portato all’88 %. Pertanto, il PtG risulta essere molto competitivo rispetto alla tecnologia power-to-hydrogen e alle applicazioni completamente elettriche. I ricercatori hanno stabilito che con la sola CO2 verde sarebbe possibile produrre 1 200 Twh di metano rinnovabile nel 2050, sufficiente a soddisfare la richiesta di gas in Europa per diversi mesi. In merito al diffuso utilizzo della tecnologia PtG, l’analisi ha evidenziato fattori ben più importanti dell’efficienza e dei costi, nello specifico la politica UE. «Se l’UE vuole supportare la transizione verso la tecnologia PtG», aggiunge Verleger, «i cambiamenti della politica dovranno includere un mercato attivo per i gas rinnovabili, quote per i gas rinnovabili in settori specifici, o costi più alti per le emissioni di CO2». Se si apportano tali cambiamenti, il PtG potrà avere un futuro concreto, consentendo finalmente lo stoccaggio di energia da fonti rinnovabili.
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