{"id":25572,"date":"2021-12-01T15:40:46","date_gmt":"2021-12-01T15:40:46","guid":{"rendered":"https:\/\/react2020.eu\/2021\/12\/01\/archei-piccoli-microrganismi-dal-grande-potenziale-per-le-isole-energetiche\/"},"modified":"2021-12-01T15:59:32","modified_gmt":"2021-12-01T15:59:32","slug":"archei-piccoli-microrganismi-dal-grande-potenziale-per-le-isole-energetiche","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/react2020.eu\/it\/2021\/12\/01\/archei-piccoli-microrganismi-dal-grande-potenziale-per-le-isole-energetiche\/","title":{"rendered":"Archei: piccoli microrganismi dal grande potenziale per le isole energetiche"},"content":{"rendered":"\n

Introduzione: Che cos\u2019\u00e8 il Power-to-Gas?<\/u><\/strong><\/p>\n\n

Poich\u00e9 il mondo guarda alle fonti di energia rinnovabile come il vento ed il sole per risolvere la sua domanda di energia, gli esperti si trovano di fronte ad un grande e crescente problema: come bilanciare l\u2019offerta e la domanda in una rete elettrica le cui fonti di energia fluttuano in modo naturale. Mentre in alcune giornate si assiste a parecchia energia generata dal sole e dal vento, in altre tale energia termina in breve tempo. Come possiamo aumentare la quota di energia pulita e al contempo riuscire a bilanciare la rete elettrica? La soluzione che permette lo stoccaggio di energia nel lungo periodo e su larga scala \u00e8 il Power-to-Gas. <\/p>\n\n

Il Power-to-Gas \u00e8 una tecnologia progettata per integrare l\u2019energia rinnovabile in diversi utilizzi del gas. Il primo stadio nel processo Power-to-Gas \u00e8 la separazione dell\u2019acqua in idrogeno ed ossigeno, che \u00e8 possibile grazie ad energia rinnovabile eccedente, generata grazie al vento o al sole. Il processo chimico per cui avviene questa separazione \u00e8 conosciuto come elettrolisi. In un momento successivo, l\u2019idrogeno pu\u00f2 essere attivato cataliticamente con l\u2019anidride carbonica per produrre metano (Power-to-Methane).<\/p>\n\n

La tecnologia Power-to-Methane di Electrochaea: Come funziona?<\/u><\/strong><\/p>\n\n

Electrochaea ha sviluppato una soluzione per l’utilizzo del carbonio su scala industriale, che converte l\u2019elettricit\u00e0 rinnovabile e l\u2019anidride carbonica (CO2<\/sub>) in un gas rinnovabile adatto alla rete, capace di rimpiazzare qualsiasi uso del gas naturale fossile. Questa tecnologia Power-to-Methane, chiamata bio-metanazione, utilizza l\u2019idrogeno (H2<\/sub>) prodotto usando energia rinnovabile e lo combina con l\u2019anidride carbonica (CO2<\/sub>) per produrre metano (CH4<\/sub>), immagazzinando in modo efficace l\u2019energia elettrica nei legami chimici del metano stesso. Questo metano di origine rinnovabile \u00e8 pienamente compatibile con le infrastrutture attualmente esistenti per il gas naturale. Pu\u00f2 essere, infatti, iniettato nelle condutture di gas naturale e stoccato per giorni, settimane oppure mesi. Pu\u00f2 anche essere trasportato per essere usato ovunque o, alternativamente, convertito in bio-LNG (gas naturale liquefatto di origine biologica).<\/p>\n\n

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Figura 1: Impianto di biometanazione su scala industriale di Electrochaea ad Aved\u00f8re, Danimarca<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

In generale, la biometanazione rende minima la capacit\u00e0 necessaria da installare in futuro, consente di avere una fornitura pi\u00f9 certa grazie all\u2019elettricit\u00e0 da fonti di energia rinnovabili (in questo caso programmabili), ed ottimizza l\u2019uso di un quantitativo inferiore di elettricit\u00e0. Come mostrato nella Figura n.2, la biometanazione permette il cosiddetto sector coupling<\/em> (convergenza tra settori) ed una fornitura di energia neutrale a livello di CO2<\/sub> emessa. Inoltre, svolge un ruolo fondamentale come \u201chub\u201d per lo stoccaggio di energia a lungo termine a favore della produzione di elettricit\u00e0 e calore per l\u2019industria ed i trasporti. Il fulcro del sistema Electrochaea \u00e8 un microrganismo (evoluto tramite selezione naturale) \u2013 gli archei metanogeni<\/em> \u2013 che eccelle grazie ad una capacit\u00e0 catalitica senza precedenti e mostrando un\u2019ottima tenuta a livello industriale.<\/p>\n\n

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Figura 2: Sector coupling abilitato dalla biometanazione<\/figcaption><\/figure>\n

Archei: Cosa sono esattamente?<\/u><\/strong>\u00a0 <\/strong><\/p>\n\n

Gli archei sono organismi monocellulari risalenti a 3.5 miliardi di anni fa (Fig. 3) e costituiscono uno dei tre \u201cdomini\u201d in cui sono raggruppati tutti gli esseri viventi, insieme ai batteri e agli eucarioti. La tecnologia Electrochaea utilizza organismi opportunamente selezionati; essi sono in grado di fare unicamente una cosa, ma la sanno fare particolarmente bene. \n \nEssi producono metano da idrogeno e anidride carbonica (CO2<\/sub>) in condizioni anaerobiche (in assenza di ossigeno) tramite la catalisi della reazione CO2<\/sub> + 4 H2<\/sub> \uf0e0 CH4<\/sub> + 2 H2<\/sub>O (ovvero da una molecola di anidride carbonica e quattro di idrogeno ad una di metano e due di acqua). Inoltre, lo fanno con un’efficienza da carbonio a metano superiore al 98%. In assenza sia di idrogeno sia di anidride carbonica (CO2<\/sub>), gli archei rimangono semplicemente in modalit\u00e0 “stand-by” e questo pu\u00f2 durare per ore, giorni o mesi senza intaccare i microrganismi. Pertanto, il sistema di biometanazione di Electrochaea ha la capacit\u00e0 di accendersi e spegnersi rapidamente, attivandosi a basso costo.<\/p>\n\n

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Figura 3. Fotografia al microscopio elettronico del ceppo Electrochaea archaea, una variazione del Methanothermobacter thermautotrophicus. \u00a9Prof. Andreas Klingl, 2017<\/em><\/figcaption><\/figure>\n

Le isole energetiche: Come possono beneficiare delle tecnologie Power-to-Gas?<\/u><\/strong><\/p>\n\n

Le isole geografiche devono affrontare molte sfide energetiche, a causa della specifica posizione e condizioni climatiche. La dipendenza dalle importazioni di carburante, i costi elevati dell’elettricit\u00e0, i limiti della produzione di energia e delle connessioni energetiche, nonch\u00e9 gli squilibri a livello di scale temporali dovuti al turismo sono tutti buoni esempi. La previsione, il controllo e la gestione dell’approvvigionamento energetico intermittente per profili di carico altamente variabili possono aiutare a superare tali barriere. Inoltre, l’integrazione di soluzioni di stoccaggio dell’energia pu\u00f2 inoltre consentire una quota maggiore di penetrazione delle energie rinnovabili, garantendo stabilit\u00e0 e resilienza della rete.<\/p>\n\n

Pertanto, la tecnologia Power-to-Gas pu\u00f2 rappresentare una soluzione utile contro i suddetti limiti per le comunit\u00e0 autonome, come lo sono quelle insulari, permettendo largamente di avere cicli chiusi di materia ed energia.<\/p>\n\n

In definitiva, un sistema Power-to-Gas offre vantaggi nella direzione di una significativa indipendenza elettrica per le comunit\u00e0 insulari. Gli impianti di generazione elettrica e quello Power-to-Gas possono essere tarati in modo tale che l\u2019intera domanda di energia elettrica, comprese le variazioni stagionali, possa essere sempre soddisfatta in base alla produzione locale. Questo \u00e8 possibile sia negli impianti di generazione primaria (impianti eolici, fotovoltaici e a biomassa) sia mediante la ri-elettrificazione del gas rinnovabile immagazzinato per produrre elettricit\u00e0 sostenibile. Senza il supporto della tecnologia Power-to-Gas, solo i settori dell’elettricit\u00e0 e del calore possono essere decarbonizzati grazie alle energie rinnovabili e a soluzioni di stoccaggio a breve-medio termine.<\/p>\n\n

Miche\u00e1l \u00d3 M\u00f3r\u00e1in<\/strong> (\u00dadar\u00e1s na Gaeltachta<\/a>)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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Poich\u00e9 il mondo guarda alle fonti di energia rinnovabile come il vento ed il sole per risolvere la sua domanda di energia, gli esperti si trovano di fronte ad un grande e crescente problema: come bilanciare l\u2019offerta e la domanda in una rete elettrica le cui fonti di energia fluttuano … Leggi tutto<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":25567,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[167],"tags":[],"class_list":["post-25572","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-non-categorizzato"],"yoast_head":"\nArchei: piccoli microrganismi dal grande potenziale per le isole energetiche - REACT 2020<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"vantaggi delle tecnologie power to gas per gli isolani elettrolisi acqua ossigeno e idrogeno\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/react2020.eu\/it\/2021\/12\/01\/archei-piccoli-microrganismi-dal-grande-potenziale-per-le-isole-energetiche\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"it_IT\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Archei: piccoli microrganismi dal grande potenziale per le isole energetiche - 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