Le perdite di idrogeno sono un problema pericoloso per i gasdotti di gas naturale. Poiché l’idrogeno può fuoriuscire ancora più facilmente del metano attraverso i più piccoli fori, fessure e cordoni di saldatura, il trasporto e l’eventuale stoccaggio di questo gas rappresentano uno dei principali ostacoli a una più ampia adozione di questo gas come combustibile e materia prima. La permeazione e l’infragilimento dell’idrogeno non fanno che aggravare il problema.
Il tasso di perdita del gas naturale è già superiore a quello stimato dall’Agenzia per la Protezione dell’Ambiente. Una ricerca pubblicata sulla rivista americana Science ha rilevato che le perdite nella catena di approvvigionamento del metano negli Stati Uniti nel 2015 erano pari al 2,3% della produzione lorda, circa il 60% in più rispetto alla stima dell’inventario dell’EPA (Alvarez et al., 2018). Il libro bianco Atmospheric Implication of Increased Hydrogen Use (aprile 2022), commissionato dal governo britannico e redatto da scienziati dell’Università di Cambridge e dell’Università di Reading, afferma che i tassi di perdita per l’idrogeno sono probabilmente più elevati, poiché le molecole di H2 sono più piccole di quelle di CH4.
Effetto climatico negativo indiretto delle perdite di idrogeno
Le implicazioni di questa scoperta per l’infrastruttura dell’idrogeno sono allarmanti, e non solo per la perdita economica del gas.
- La combinazione di idrogeno e aria forma un’atmosfera esplosiva a livelli inferiori alla concentrazione molare del 4 %.
- Quando l’idrogeno che fuoriesce dalle perdite entra nell’atmosfera, reagisce con i radicali idrossilici presenti che rallentano la reazione chimica che consentirebbe di rimuovere il metano, un gas a effetto serra, dall’atmosfera.
- L’idrogeno aumenta la concentrazione di vapore acqueo, responsabile di circa la metà dell’effetto serra del pianeta.
Lo studio britannico sopra citato ha sviluppato un nuovo metodo per calcolare il potenziale di riscaldamento globale (GWP) “per le specie le cui emissioni determinano forzature di irradiazioni indirette”. Il gruppo stima che il GWP dell’idrogeno sia di 11 ±5, in quanto amplifica il vapore acqueo e ha un effetto negativo sullo strato di ozono. (Per fare un confronto, il biossido di carbonio ha un GWP di 1 e il metano di 27-30). Pertanto, per realizzare i vantaggi ecologici di un’economia green a base di idrogeno, i governi e l’industria chimica devono risolvere il problema delle perdite durante il trasporto e lo stoccaggio.
Cosa sapere e fare per le perdite di idrogeno
Per ridurre al minimo i rischi di perdite di idrogeno, dobbiamo innanzitutto comprendere a fondo il problema e la sua portata. L’industria chimica dovrebbe adottare le seguenti misure:
- Sviluppare strumenti in grado di misurare le concentrazioni di idrogeno su una scala di parti per miliardo per quantificare sistematicamente le perdite.
- Utilizzare metriche climatiche per illustrare la misura in cui le perdite di idrogeno ostacolano il raggiungimento degli obiettivi climatici nel breve termine.
- Considerare le probabilità di perdite di H2 nelle decisioni su dove e come utilizzare l’idrogeno.
- Ridurre le esigenze di trasporto localizzando i siti di produzione e distribuzione più vicini tra loro.
- Sviluppare le migliori pratiche per ridurre al minimo le perdite di idrogeno adattando le misure attualmente utilizzate per ridurre le perdite di altri gas, tenendo conto delle proprietà chimiche uniche dell’idrogeno.
Per qualsiasi ulteriore informazione non esitate a contattarci.
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