Negli ultimi 150 anni, il consumo globale di carbone, petrolio e gas naturale è aumentato notevolmente, alimentato dalla crescente attività economia mondiale. L’aumento dei consumi energetici e l’incremento delle emissioni mondiali di anidride carbonica, determinato dalle attività antropiche, si riflettono nel rapido aumento delle temperature globali registrato negli ultimi anni. In mancanza di un intervento decisivo, orientato alla riduzione delle emissioni, entro la fine del secolo il riscaldamento globale potrebbe determinare conseguenze catastrofiche per l’ambiente e per l’uomo. Come stabilito nell’accordo internazionale di Parigi, firmato durante la XXI Conferenza delle Parti, è necessario contenere l’innalzamento della temperatura globale entro i 2°C. Un obiettivo che richiede di raggiungere emissioni nette nulle. L’Italia, in quanto firmataria della COP21, si è impegnata a ridurre del 40% le emissioni entro il 2030 e l’Unione Europea mira alla neutralità climatica entro il 2050. È quindi necessario accelerare il processo di decarbonizzazione per poter raggiungere gli obiettivi prestabiliti. Lo strumento principale per farlo è la transizione energetica, ossia il passaggio da un mix energetico fondato sui combustibili fossili a uno a zero emissioni di carbonio, basato su fonti rinnovabili e sullo sviluppo di tecnologie green, tra cui l’utilizzo dell’idrogeno. Esso è al centro del dibattito politico, energetico e industriale, in quanto è considerato uno dei vettori energetici maggiormente promettenti per il futuro dell’energia decarbonizzata, soprattutto per rendere sostenibili settori difficili da elettrificare, come l’industria pesante, la navigazione e i trasporti su gomma con mezzi pesanti. Tuttavia, uno dei principali ostacoli alla diffusione di tale vettore energetico è costituito dall’assenza di infrastrutture dedicate al suo trasporto e alla sua distribuzione. La mancanza di un’infrastruttura dedicata, insieme alla diffusione ormai capillare del gas naturale, sta rendendo sempre più interessante l’opzione di utilizzare l’idrogeno come additivo al gas naturale. Negli ultimi anni, sono state condotte sperimentazioni per verificare gli effetti positivi dell’iniezione di piccole quantità di idrogeno al gas naturale. In questo elaborato verranno quindi presentate le proprietà chimico-fisiche delle miscele di idrogeno-metano, analizzando ed evidenziando similitudini e peculiarità dei due componenti. In seguito, verranno riportati i principali problemi di sicurezza di tali miscele, quali: infiammabilità, dispersioni ed effetti dell’idrogeno sulle proprietà meccaniche delle condotte.

PERICOLI E PROPRIETA' DELLE MISCELE IDROGENO - METANO

DE LIBERALI, EMMA
2021/2022

Abstract

Negli ultimi 150 anni, il consumo globale di carbone, petrolio e gas naturale è aumentato notevolmente, alimentato dalla crescente attività economia mondiale. L’aumento dei consumi energetici e l’incremento delle emissioni mondiali di anidride carbonica, determinato dalle attività antropiche, si riflettono nel rapido aumento delle temperature globali registrato negli ultimi anni. In mancanza di un intervento decisivo, orientato alla riduzione delle emissioni, entro la fine del secolo il riscaldamento globale potrebbe determinare conseguenze catastrofiche per l’ambiente e per l’uomo. Come stabilito nell’accordo internazionale di Parigi, firmato durante la XXI Conferenza delle Parti, è necessario contenere l’innalzamento della temperatura globale entro i 2°C. Un obiettivo che richiede di raggiungere emissioni nette nulle. L’Italia, in quanto firmataria della COP21, si è impegnata a ridurre del 40% le emissioni entro il 2030 e l’Unione Europea mira alla neutralità climatica entro il 2050. È quindi necessario accelerare il processo di decarbonizzazione per poter raggiungere gli obiettivi prestabiliti. Lo strumento principale per farlo è la transizione energetica, ossia il passaggio da un mix energetico fondato sui combustibili fossili a uno a zero emissioni di carbonio, basato su fonti rinnovabili e sullo sviluppo di tecnologie green, tra cui l’utilizzo dell’idrogeno. Esso è al centro del dibattito politico, energetico e industriale, in quanto è considerato uno dei vettori energetici maggiormente promettenti per il futuro dell’energia decarbonizzata, soprattutto per rendere sostenibili settori difficili da elettrificare, come l’industria pesante, la navigazione e i trasporti su gomma con mezzi pesanti. Tuttavia, uno dei principali ostacoli alla diffusione di tale vettore energetico è costituito dall’assenza di infrastrutture dedicate al suo trasporto e alla sua distribuzione. La mancanza di un’infrastruttura dedicata, insieme alla diffusione ormai capillare del gas naturale, sta rendendo sempre più interessante l’opzione di utilizzare l’idrogeno come additivo al gas naturale. Negli ultimi anni, sono state condotte sperimentazioni per verificare gli effetti positivi dell’iniezione di piccole quantità di idrogeno al gas naturale. In questo elaborato verranno quindi presentate le proprietà chimico-fisiche delle miscele di idrogeno-metano, analizzando ed evidenziando similitudini e peculiarità dei due componenti. In seguito, verranno riportati i principali problemi di sicurezza di tali miscele, quali: infiammabilità, dispersioni ed effetti dell’idrogeno sulle proprietà meccaniche delle condotte.
2021
HAZARDS AND PROPERTIES OF HYDROGEN - METHANE MIXTURES
idrometano
idrogeno
emissioni
infiammabilità
sicurezza
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