Nuovo modello di pianificazione della supply chain per idrogeno rinnovabile (e non)
(Rinnovabili.it) – L’idrogeno rinnovabile – ossia prodotto con l’elettricità eolica o fotovoltaica – sta divenendo un vettore energetico sempre più attraente per la transizione ecologica. Ma l’attenzione nei confronti delle sue potenzialità all’interno dell’economia mondiale è cresciuta soprattutto negli ultimi anni, lasciando dietro di sé diversi nodi da sciogliere. Uno di questi riguarda la catena di approvvigionamento e costi ad essa associati. Un team di ricercatori guidato dal MIT ha sviluppato un nuovo modello di pianificazione della supply chain che potrebbe aiutare questo passaggio.
L’idea, spiega lo scienziato Guannan He, è impiegare in maniera flessibile i “camion, consentendo loro di fungere sia da mezzo di accumulo che di trasmissione”. Il gruppo ha approfondito il concept in un articolo su IEEE Transactions on Sustainable Energy. Precedenti studi hanno tentato di valutare il potenziale beneficio dello stoccaggio dell’idrogeno nei sistemi energetici. Tuttavia, sottolineano i ricercatori del MIT, non hanno considerato le esigenze di investimento infrastrutturale dal punto di vista dell’intera catena di approvvigionamento.
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A partire da questo gap informativo, il team ha realizzato un nuovo modello di pianificazione filiera; uno strumento in grado di determinare il minor costo per generazione, archiviazione, compressione e trasmissione dell’idrogeno. A prescindere dal suo “colore” o metodo di produzione.
Per garantire che il modello fosse il più completo possibile, i ricercatori hanno incluso un’ampia gamma di tecnologie, tra cui il trasporto in forma gassosa e in forma liquida. “Abbiamo sviluppato una modellazione scalabile e uno strumento decisionale per una catena di approvvigionamento dell’idrogeno che catturi appieno la flessibilità di varie risorse e componenti”, afferma il collega Emre Gençer. Il risultato? L’analisi mostra come i gasdotti siano in realtà un’opzione meno flessibile rispetto ai camion per la trasmissione del vettore. Tuttavia il retrofit delle condutture esistenti potrebbe essere un’opzione conveniente in diversi casi. E il trasporto dell’idrogeno sotto forma di gas risulta meno costoso di quello in forma liquida.
Hanno quindi proposto un modello flessibile di pianificazione e di instradamento per i camion a idrogeno che consentirebbe di utilizzare i veicoli sia per il trasporto che per il deposito, in base alle necessità. Computazionalmente, ha rappresentato un passo particolarmente impegnativo. “Si tratta di un modello di ottimizzazione molto complesso”, afferma HE. “Proponiamo alcune tecniche per ridurre la complessità del modello”.
Idrogeno rinnovabile e camion, accoppiata vincente
Il tutto è stato applicato quindi all’economia statunitense. “Abbiamo dimostrato che il reforming del metano con la cattura della CO2 costituirà una frazione significativa della produzione e della capacità dell’idrogeno anche in scenari di prezzo del carbonio molto elevato”, afferma Gençer. Tuttavia, i risultati suggeriscono anche l’esistenza di una reale sinergia tra l’uso dell’elettrolisi per la generazione di idrogeno rinnovabile e l’impiego di camion a gas compresso per la supply chain. Questa scoperta è importante, perché “una volta che investiamo in queste risorse, non possiamo facilmente passare ad altre”. Per gli scienziati anche in vista della crescita dell’energia pulita i camion rappresenterebbero un investimento significativamente più flessibile rispetto alle infrastrutture fisse, come condutture e linee di trasmissione.
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