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Il sole per fermare il metano in fuga

 By Criselda Diala-McBride
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Mentre il mondo passa ad un paradigma energetico senza carbonio, il gas naturale è emerso come alternativa più pulita al petrolio greggio e al carbone, nonostante alcuni inconvenienti che possono, tuttavia, essere contrastati…

Il gas naturale è costituito per lo più (circa il 90%) da metano, un gas inodore, incolore e non tossico, che, se bruciato per la produzione di energia nelle centrali elettriche, sviluppa solo la metà dell’anidride carbonica (CO2) rispetto al carbone a parità di energia prodotta. Tuttavia, le perdite di metano contribuiscono al rilascio di gas serra in atmosfera. Queste possono avvenire deliberatamente o accidentalmente lungo la catena di approvvigionamento del gas naturale – dalle perforazioni e idrofratturazioni, alla combustione in torcia e allo scarico delle acque di produzione. Le emissioni deliberate sono spesso effettuate nell’ambito dei protocolli di sicurezza operativa delle centrali elettriche. Un esempio è il venting di metano nell’atmosfera per depressurizzare apparecchiature e tubazioni nell’ambito della manutenzione ordinaria o di emergenza. Il flaring, la combustione controllata del gas naturale, viene utilizzato anche per lo smaltimento sicuro del gas in eccesso o che non è possibile sfruttare. Inoltre, piccole quantità di metano possono fuoriuscire dal camino di combustione, contribuendo alle emissioni.

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Torce di gas che brillano nel cielo notturno in questa vista satellitare del Nord Dakota occidentale (NASA)

Sia i processi di venting che di flaring sprecano una risorsa preziosa e contribuiscono notevolmente all’effetto serra. Per questo motivo, l’industria del gas naturale è sempre più chiamata ad adottare soluzioni che consentano il recupero e l’utilizzo del metano convogliando il gas verso impianti di cattura in loco. Le emissioni accidentali provengono dalle cosiddetto metano fuggitivo:  il gas naturale che fuoriesce dal pozzo e dalle apparecchiature di raffineria prima di essere stoccato, trasportato o consumato. Queste includono perdite da serbatoi di stoccaggio, tubazioni, flange, compressori, valvole di superficie e altre attrezzature. Poiché il metano non può essere rilevato dall’olfatto umano, le perdite sono difficili da notare e individuare.

Sotto il segno del sole

Nonostante ciò, il gas naturale rimane come alternativa più pulita al carbone. Ma occorre fare di più per ridurre le emissioni di metano. Una delle possibili soluzioni è rappresentata dalle applicazioni dell’energia solare, come le turbine ad energia solare che possono catturare e comprimere il metano. Catturare le emissioni di metano e convertirle in preziosi prodotti energetici potrebbe valere decine di miliardi di dollari all’anno, secondo gli esperti del settore, creando enormi benefici non solo dal punto di vista commerciale ma anche dal punto di vista ambientale. I gestori delle centrali elettriche possono anche prendere in considerazione l’utilizzo di soluzioni di monitoraggio ad energia solare come quelle sviluppate da Quanta3, in grado di rilevare le perdite di metano. Il sistema di rilevamento del gas naturale fuggitivo basato sul sistema cloud di Quanta3 utilizza i laser per identificare il metano attraverso il modo in cui quella molecola assorbe la luce. È inoltre in grado di inviare notifiche via e-mail per avvisare gli operatori del settore estrattivo quando le emissioni superano le soglie di attenzione.

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Il sistema di rilevamento del metano basato su cloud di Quanta3 (Quanta3/Equinor)

Baker Hughes (BHGE), un’azienda di GE, ha anche sviluppato un sistema di rilevamento del metano basato su droni a terra chiamato LUMEN. Come Quanta3, utilizza la tecnologia cloud per monitorare con precisione ed efficienza le perdite di metano in tempo reale, consentendo agli operatori di agire rapidamente. Nel frattempo, IBM ha sviluppato un sensore intelligente, un microchip di 5 millimetri per 5 millimetri (delle dimensioni di un chicco di riso) che fa parte di un sistema di monitoraggio del metano alimentato con energia solare. I chip possono essere integrati in una rete di sensori dell’IoT sul campo, all’interno di un’infrastruttura o su droni per aiutare gli operatori a rilevare l’origine e la quantità delle fughe. Le emissioni di metano rappresentano una seria sfida per l’industria del gas naturale, ma attraverso alcune soluzioni intelligenti e sostenibili è possibile sfruttare la fonte di energia fossile più pulita in assoluto limitando il rischio di fughe pericolose per il clima.

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