La turbina a gas del futuro sarà “made in Unifi”. Il progetto TRANSITION (fuTure hydRogen Assisted gas turbiNeS for effective carbon capTure IntegratiON) ha la finalità di sviluppare una tecnologia innovativa destinata a bruciatori per turbina a gas, che renda più sostenibile la produzione di energia tramite la combustione di gas naturale, migliorando l’efficacia e riducendo i costi dei dispositivi di cattura e sequestrazione di CO2 dai gas di scarico della turbina, limitandone così l’immissione diretta in atmosfera.
Finanziato da Horizon Europe, all’interno del Cluster 5, il progetto nasce da un’idea che il Dipartimento di Ingegneria Industriale (DIEF) ha sviluppato insieme Baker Hughes (Nuovo Pignone): la tecnologia implementata, infatti, verrà utilizzata per dotare le loro turbine di questa innovativa soluzione, con l’obiettivo di effettuare anche operazioni di retrofitting – ossia l’aggiunta di nuove tecnologie o funzionalità a un dispositivo obsoleto o da aggiornare – sugli attuali bruciatori in dotazione. Il traguardo finale consiste nel rendere più vantaggioso il processo di Carbon Capture and Sequestration CCS, in modo da alleviare l’impatto ambientale e l’effetto serra generato nella produzione di energia dal gas naturale.
TRANSITION ha avuto inizio il settembre scorso, durerà 48 mesi e vanta un budget di 2 milioni e mezzo di euro. Unifi ne avrà a disposizione 415mila e sarà coadiuvata in partnership da Baker Hughes e Total Energies, nonché dai centri di ricerca SINTEF (Fondazione per la ricerca industriale e tecnica, Norvegia), DLR (Centro Spaziale Tedesco) e CERFACS (Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique, Francia).
“La cattura e lo stoccaggio della CO2 diventano tanto più efficienti e meno costosi quanto più alta è la percentuale di CO2 nei gas di scarico. Un modo per aumentarla consiste nel far ricircolare i gas combusti prodotti dalla macchina all’ingresso del motore stesso. Il nostro scopo è appunto aumentare il tenore di CO2 nel flusso di lavoro della turbina, la quale aspirerà non solo aria ma anche una parte dei gas combusti” spiega il coordinatore del progetto Antonio Andreini (DIEF).
“TRANSITION intende rivedere il sistema di combustione della turbina per consentire la piena operabilità della macchina con alti tenori di ricircolazione dei gas, I nuovi bruciatori permetteranno di mantenere sostanzialmente inalterate le doti di efficienza e flessibilità di esercizio che fanno della turbina a gas una delle tipologie di impianto più interessanti nel contesto della transizione energetica.
La soluzione che abbiamo pensato – prosegue – consiste nell’impiegare, in aggiunta al gas naturale, una certa quantità di idrogeno, con il quale realizzare fiamme pilota ad alta reattività, capaci di sostenere la reazione anche con tenori di ricircolazione dei gas combusti molto elevati. L’idrogeno, se di origine “green”, permetterà un’ulteriore riduzione del carbon footprint dell’impianto. Per sviluppare questa tecnologia – conclude – eseguiremo simulazioni virtuali e test sperimentali dei prototipi sviluppati: presso il THT-Lab di Unifi nella nuova sede di Calenzano effettueremo simulazioni e prove a bassa pressione, per poi realizzare test sperimentali a piena potenza al DLR, mentre per quanto riguarda la parte del calcolo numerico, saremo coadiuvati anche dal CERFACS“.
