Chisăliţă (AEI): Hidrogenul poate fi utilizat în sistemele actuale de gaze naturale

Acesta a dat ca exemplu compania Delgaz Grid, membră a grupului E.ON România, care, în toamna anului 2023, a încheiat cu succes ultima etapă desfăşurată în teren a proiectului 20HyGrid, prin care urmăreşte să demonstreze că este fezabilă şi sigură utilizarea unui amestec de 20% hidrogen şi 80% gaze naturale în actuala infrastructură de distribuţie. Delgaz Grid a testat şi funcţionarea reţelei de polietilenă, şi concluzia a fost că nu s-a constatat nicio diferenţă notabilă faţă de 100% gaze naturale în ceea ce priveşte funcţionarea reţelei din oţel, instalaţiilor şi aparatelor pe care le-a testat acasă la clienţi.

Delgaz Grid şi-a asumat, în premieră în România, realizarea primului proiect care are ca obiectiv testarea încălzirii sustenabile a locuinţelor pe baza unui amestec de gaze naturale (80%) şi hidrogen (20%). Proiectul, denumit 20HyGrid, se desfăşoară în perioada noiembrie 2022 – octombrie 2024 şi urmăreşte să demonstreze că, din punct de vedere tehnic, este posibilă şi sigură adăugarea de hidrogen, în proporţie de 20% din volum, în reţelele de distribuţie şi instalaţiile de utilizare a gazelor naturale existente în România.

Hidrogenul şi gazele naturale, deşi ambele gaze combustibile, au totuşi caracteristici fizico-chimice diferite (puterea calorică, proprietăţile de curgere, densitatea, viteza de propagare a flăcării, proprietăţile de ardere, caracteristicile de căldură şi interacţiunea cu reţeaua). Amestecul hidrogenului în fluxul de gaze naturale modifică uşor caracteristicile gazelor naturale, dar acest proces nu reprezintă o barieră dacă se stabileşte un program corect de tranziţie de la gaze naturale la hidrogen.

Hidrogenul este mai uşor decât aerul, foarte inflamabil, uşor de aprins, se încălzeşte la presiune redusă, şi unul din gazele relativ dificile, când ne referim la asigurarea etanşeităţii vaselor conductelor sau echipamentelor. Hidrogenul arde în aer cu o flacără albastră pal, aproape invizibilă, care poate să creeze anumite accidente, dacă nu se aditivează corespunzător. Limitele inferioare şi superioare de inflamabilitate în aer sunt de 4% şi 75%. Amestecurile hidrogen-aer sunt extrem de uşor de aprins, necesitând doar 0,017 mJ energie de aprindere, comparativ cu 0,25 mJ pentru hidrocarburi.

Cu toate acestea, dacă instalaţiile sunt corect proiectate, executate şi exploatate, nu prezintă defecte, coroziuni accentuate şi sunt etanşe, hidrogenul nu este mai periculos decât gazele naturale, susţine Dumitru Chisăliţă.

În momentul de faţă, sunt considerate fezabile volumele de amestec admise de hidrogen de 10 vol.%, 15 vol.% sau valori de până la 30 vol.%, fapt care a fost testat de Delgaz Grid şi în România. Este unanim acceptată ideea că, teoretic, sistemele de conducte pot fi convertite de la gazul natural la hidrogenul gazos şi că investiţiile în acest sens pot fi minime, faţă de construcţia de la zero a unui sistem dedicat H2, în funcţie de diversele situaţii specifice.

Sigur, nu toate conductele se pretează la a fi folosite pentru această conversie şi este necesară o analiză detaliată a conductelor care pot şi a celor care nu se pot folosi.

Sistemele de gaze din România sunt foarte vechi, construite în diverse etape, cu materiale diverse folosite, cu elemente calitative diverse (există perioade în care lucrările executate au fost la un nivel extrem de coborât), cu o mentenanţă deficitară în anumite perioade, cu perioade în care impurităţile lichide şi solide au fost abundente în gaze (multe depunându-se şi acumulându-se în conducte). Sigur această situaţie, mult diferită faţă de restul Europei, nu ar trebui să permită o abordare generală privind deschiderea tuturor reţelelor actuale de gaze pentru a primii hidrogen.

Măsura în care sistemele de gaze necesită ajustare variază de la caz la caz; dar conductele din material plastic (care se găsesc exclusiv în reţelele din oraş) sunt în general potrivite pentru hidrogenul gazos. Principala provocare constă în lucrările care trebuie să modifice sau să înlocuiască echipamentele din industria de gaze pentru a face faţă utilizării hidrogenului gazos.

Cu toate acestea, utilizarea hidrogenului în actualele reţele de gaze naturale, dincolo de posibilitatea transportului şi compatibilitatea aparatelor cu prezenţa hidrogenului în gazele naturale impune câteva schimbări majore: regândirea metodelor şi principiilor de proiectare a sistemelor inteligente de gaze naturale (hydrogen ready) şi adaptarea sistemelor de Sănătate şi Securitate în Muncă în timpul construcţiei şi exploatării conductelor si echipamentelor.

De asemenea, trebuie avută în vedere adaptarea metodelor de exploatare, operare şi utilizare a sistemelor de distribuţie, regândirea sistemelor de siguranţă la nivelul utilizatorilor şi noi instrucţiuni de utilizare a aparatelor pentru utilizatorii de gaze naturale.

Asociaţia Energia Inteligentă (AEI) este o organizaţie non-profit care reuneşte profesionişti din domeniul gazelor naturale, hidrogenului, energiei nucleare, energiei electrice şi eficienţei energetice.