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Aug 24, 2023

Uno "studio fondamentale": esame dei risultati della miscelazione dell'idrogeno in un motore alternativo

Watch our one-on-one interview below with EPRI’s Dr. Andrew Maxson on a recent

Guarda la nostra intervista individuale di seguito con il Dr. Andrew Maxson dell'EPRI su un recente test di miscelazione dell'idrogeno nel Michigan, che ha visto una miscela riuscita del 25% di idrogeno in volume in un motore alternativo collegato alla rete.

Il WEC Energy Group (WEC), con sede nel Wisconsin, sta lavorando per ridurre le emissioni delle sue filiali energetiche nel Midwest. L’azienda ha l’obiettivo di diventare carbon neutral entro il 2050 e di ridurre le emissioni dell’80% entro il 2030, rispetto ai livelli del 2005.

A tal fine, il WEC sta esplorando l’uso di carburanti a basse emissioni di carbonio. Una delle sue filiali, Upper Michigan Energy Resource Corporation (UMERC), ha ospitato una dimostrazione di miscelazione di idrogeno e gas naturale presso la stazione di generazione di AJ Mihm. La demo, condotta nell’autunno del 2022, prevedeva la miscelazione dell’idrogeno in uno dei tre motori alternativi Wärtsilä da 18,8 MW collegati alla rete presso l’impianto.

I partner, tra cui l'Electric Power Research Institute (EPRI), hanno dimostrato una miscela di carburante del 25% di idrogeno in volume nel motore testato. Altri membri del team di progetto includevano Blue Engineering, Burns & McDonnell, Certarus, Lectrodryer e Mostardi Platt. L'EPRI ha pubblicato i risultati della dimostrazione del blending a marzo e abbiamo avuto l'opportunità di discuterne con il dottor Andrew Maxson, un senior program manager dell'organizzazione no-profit.

Collegamento al riepilogo esecutivo del progetto di fusione

Definendolo uno "studio fondamentale", Maxson ha affermato che questo è stato il primo test di miscelazione dell'idrogeno su un motore alternativo su scala commerciale, collegato alla rete e funzionante.

I motori alternativi hanno un carburante e una flessibilità operativa superiori rispetto alle turbine a gas, ha affermato. Possono iniziare rapidamente e aumentare per bilanciare la rete in aree con un’elevata penetrazione delle rinnovabili. I motori sono in grado di bruciare praticamente qualsiasi carburante e di conseguenza possono essere posizionati in luoghi in cui la qualità del carburante non è eccezionale. Maxson ha affermato che questo è stato un fattore determinante nella scelta dell'impianto e del luogo per il test di miscelazione.

"In questa particolare regione, la pressione del gas naturale è inferiore e la qualità del gas naturale varia, che i motori possono gestire meglio delle turbine", ha affermato Maxson. "Quindi questo è stato uno dei motivi principali per cui hanno optato per i motori."

Poiché l’idrogeno è infiammabile e può fuoriuscire facilmente, è stato seguito un piano dettagliato per garantire la sicurezza sul posto.

Sono state identificate in anticipo le condizioni di funzionamento sicuro del motore, nonché le azioni correttive da implementare nel caso in cui gli indicatori chiave di prestazione superassero le soglie stabilite.

"Abbiamo preso la cosa molto sul serio e abbiamo coinvolto un team esperto in questo progetto", ha affermato Maxson.

A tutti gli appaltatori in visita allo stabilimento di AJ Mihm è stato richiesto di completare un orientamento online sull'ambiente, sulla salute e sulla sicurezza per confermare che tutto il personale sul posto avesse familiarità con le politiche e le procedure di sicurezza esistenti dello stabilimento.

Sono state impiegate forme di comunicazione sia scritta che verbale, con cartelli posizionati in tutto lo stabilimento per indicare aree pericolose o dove erano necessari dispositivi di protezione individuale aggiuntivi.

Una zona ad accesso limitato è stata posizionata attorno al perimetro delle apparecchiature del sistema di miscelazione dell'idrogeno. L'ubicazione dell'attrezzatura di miscelazione, portata da fuori dallo stato, è stata determinata in base all'accesso all'interno della struttura, alle strade, alla vicinanza ai collegamenti del gas combustibile e al motore preferito, oltre a soddisfare i requisiti della National Fire Protection Association 2 - Hydrogen Technologies Codice (NFPA 2).

Tutte le apparecchiature e le tubazioni che toccavano l'idrogeno puro erano certificate dal codice ASME (American Society of Mechanical Engineers). Il nastro rilevatore di perdite di idrogeno, un nastro giallo che diventa nero se l'idrogeno entra in contatto, è stato applicato su tutti i collegamenti flangiati per tubazioni che contenevano idrogeno puro o una miscela di idrogeno e gas naturale. Tutti i collegamenti flangiati sono stati ispezionati prima di ogni avvio del motore e dopo ogni spegnimento o viaggio del motore.

Quando il motore era in funzione, nessuno poteva entrare nella sala macchine. I monitor di rilevamento dell'idrogeno sono stati posizionati lì per rilevare eventuali perdite di idrogeno.